摘要
全球淡水资源短缺，水污染问题日益严重。相较于传统水处理方法，膜分离技术由于其低成本、高效率、无二次污染在废水处理领域得广泛应用。在制膜材料中，聚偏氟乙烯（PVDF）因良好的热稳定性、化学稳定性及较高机械性能受到广泛关注。通过共混的方式制备出膜材料具有膜结构均一、化学组成基本一致、分离效果好等优点。在有机共混改性材料中，聚离子液体（PIL）是一类结构中含有离子液体（IL）单体的聚合物，兼具了离子液体和聚合物的双重特性，含聚阳离子型离子液体的共混膜可以增强基膜的荷正电性，通过物理筛分和静电作用可高效去除水中污染物。 在本研究中，首先通过将合成的聚离子液体P(BVImBr1-co-PEGMA1)与PVDF共混，制备了一系列不同铸膜液组成及凝固浴组成的P(BVImBr1-co-PEGMA1)/PVDF共混膜。通过一系列的表征手段（FTIR，SEM，zeta电位分析，纯水通量分析，水接触角分析，机械强度分析等）分析表明：相较于纯PVDF膜，改性后的P(BVImBr1-co-PEGMA1)/PVDF膜亲水性能显著增强，水通量增大，表面荷正电性增强，但机械强度有所下降。 通过上述性能表征，筛选较优的共混膜，进一步研究其对水中不同污染物（油水乳液、牛血清蛋白、染料、重金属离子）的去除，实验结果发现：过滤正十六烷油水乳液和BSA溶液中，共混膜都表现出良好的抗污性能及较高截留率，其中M5膜（PVDF:P(BVImBr1-co-PEGMA1)=8:2；铸膜液浓度为22wt%）通量恢复率分别高达97.3%和95.5%，M4（PVDF:P(BVImBr1-co-PEGMA1)=9:1；铸膜液浓度为22wt%）截留率分别高达99.4%和87.2%，在三次循环过滤中，通量恢复率和截留率都有所下降；在过滤不同浓度不同类型染料（亚甲基蓝和甲基橙）实验中发现，M5膜对低浓度（5mg/L）的甲基橙有较高的截留率（87.33%），过滤后使用5g/L的亚硝酸钠甲醇溶液进行超声清洗，发现通量恢复率较高，都不低于90%；过滤重金属实验发现M10（PVDF:P(BVImBr1-co-PEGMA1)=8:2；铸膜液浓度为24wt%；凝固浴组成为VH20:VDMF=95:5）对二价铜离子及二价镉离子去除效果不是很理想，最高截留率仅为19.4%，24%；在pH=1，过膜压力为0.02MPa条件下对二价汞离子有较好的去除效果，截留率高达89%。研究结果显示不同的P(BVImBr1-co-PEGMA1)/PVDF共混膜都表现出较强抗污性能，且对油水乳液、BSA、染料及二价汞离子都有较好的截留作用。
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