PVDF纳米纤维膜用于从通过结合电和热压方法制备的水中回收溶解甲
Félix Montero-Rocca1, Jose D Badia-Valiente1, Ramón Jiménez-Robles1
1Research Group in Materials Technology and Sustainability (MATS), Department of Chemical Engineering, School of Engineering, University of Valencia, Avda. Universitat s/n, 46100 Burjassot, Spain.
ACS polymers Au
|August 18, 2025
概括
热压聚乙烯化物 (PVDF) 电纳米纤维膜 (ENMs) 提高了它们适用于膜接触器的适用性. 这一过程增强了孔隙结构和疏水性,以有效地从废水中去除甲.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 聚乙烯化物 (PVDF) 电纳米纤维膜 (ENMs) 对环境应用具有前景,特别是在使用膜接触器 (MC) 来从无氧废水中去除溶解甲 (CH4).
- 优化PVDF ENM属性对于MC中有效的气液分离至关重要,需要对形态,疏水性和结构完整性进行控制.
研究的目的:
- 开发和优化使用电和热压处理 (HP) 的PVDFENM的制造协议.
- 研究热压参数 (压力,温度,时间) 对PVDF ENMs物理和化学性能的影响.
- 评估PVDF优化的ENM在溶解CH去除应用中的性能.
主要方法:
- 通过电制造PVDFENM,使用各种多成分 (10-15%PVDF,0.00-0.043%LiCl).
- 采用热压处理方法,系统地改变压力 (1-20 MPa),温度 (25-120 °C) 和时间 (2-10 分钟).
- 膜形态的表征,疏水性 (水接触角度 - WCA),毛孔大小分布和晶体结构.
- 对溶解CH4回收和超过80小时的机械稳定性进行性能测试.
主要成果:
- 在热压 (1-20 MPa) 过程中,PVDF纤维开始在60°C以上烧结.
- 优化的HP条件 (≥1MPa,≥60°C,6分钟) 显著降低了膜厚度 (例如,在10MPa时270至38μm) 和WCA (例如,在139°至110°).
- 热压使孔径分布更窄,主要在0.40μm左右,并增强了PVDF晶体结构的均性,而不会改变整体晶体性.
- 热压PVDFENM表现出与商业膜相似的CH4回收,并保持了超过80小时的稳定性能.
结论:
- 热压是一种有效的PVDF电纳米纤维膜的后处理,提高了它们适用于膜接触器应用的适用性.
- 优化的制造协议产生了强大的疏水膜,具有受控的孔隙结构,以有效地去除溶解甲.
- 开发的PVDF ENM为需要有效的气液分离的环境应用提供了有希望的解决方案.
