亲疏水性CuBTCPVDF复合膜应用于膜蒸馏抗油实验.docx

亲疏水性CuBTCPVDF复合膜应用于膜蒸馏抗油实验
摘要
本文研究了一种新型亲疏水性复合膜CuBTCPVDF，将其应用于膜蒸馏抗油实验。实验发现，CuBTCPVDF复合膜比普通蒸馏膜更具有抗污染与防油性能，且其湿强度与水通量也更高。因此，CuBTCPVDF复合膜有望成为膜蒸馏新的替代材料。
关键词：亲疏水性，复合膜，蒸馏，抗油实验
引言
膜蒸馏是一种重要的分离技术，在化工、制药等领域有广泛的应用。膜材料是膜蒸馏的关键，因此对膜材料的研究十分重要。近年来，随着人们对环境污染的关注不断提高，研究防止膜污染的材料也受到重视。
本文研究了一种新型亲疏水性复合膜CuBTCPVDF，将其应用于膜蒸馏抗油实验。本实验主要目的是探究CuBTCPVDF复合膜在膜蒸馏中的应用价值，并评估其抗污染与防油的能力。
实验设计
1.实验材料
本实验采用的膜包括普通蒸馏膜和CuBTCPVDF复合膜。CuBTCPVDF复合膜是由聚偏氟乙烯(PVDF)支撑层与铜(I)四苯基吡啶(CuBTCP)阻隔层组成的异相双层膜。
2.实验步骤
（1）准备油膜污染液：将液体矿物油与氯仿按照质量比3:1混合并振荡均匀，制备浓度为1000mg/L的油膜污染液。
（2）制备CuBTCPVDF复合膜：将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，制备PVDF支撑层；将四苯基吡啶与碘溶液按一定比例混合，并搅动制备CuBTCP阻隔层；将CuBTCP溶液涂布到PVDF支撑层表面，制备CuBTCPVDF异相双层膜。
（3）进行模拟油污染实验：将普通蒸馏膜和CuBTCPVDF复合膜各浸泡在1000mg/L的油膜污染液中，持续时间为12小时。随后用去离子水对膜进行清洗并干燥。
（4）测试膜性能：将普通蒸馏膜和CuBTCPVDF复合膜进行吸水实验。液体为去离子水，膜的大小为1×1cm，温度为25°C，测试时间为5分钟。
3.实验结果
（1）抗油性能
从图1中可以看出，CuBTCPVDF复合膜的油通量比普通蒸馏膜低，表明CuBTCPVDF复合膜比普通蒸馏膜更具有防油性能。
（2）抗污染性能
从图2中可以看出，经过12小时油污染后，CuBTCPVDF复合膜的水通量比普通蒸馏膜高，表明CuBTCPVDF复合膜比普通蒸馏膜更具有抗污染能力。
（3）湿强度与水通量
从图3中可以看出，CuBTCPVDF复合膜的湿强度和水通量明显高于普通蒸馏膜，说明CuBTCPVDF复合膜具有更好的物理性能。
结论
本实验将普通蒸馏膜和CuBTCPVDF复合膜进行比较，发现CuBTCPVDF复合膜比普通蒸馏膜具有更好的防油和抗污染能力，且物理性能也更好。因此，CuBTCPVDF复合膜应用于膜蒸馏中具有广阔的前景。
参考文献：
[1]ZhouQ,WangS,WangB,etal.Novelhydrophobicandantifoulingthin-filmcompositemembraneforoil/waterseparation[J].ChemicalEngineeringJournal,2018,349:105-114.
[2]XuS,LiangJ,NiY,etal.Anovelmultifunctionalcompositemembranewithhighantifoulingandanti-oil-foulingperformanceforwaterpurification[J].JournalofMembraneScience,2019,574:165-176.