分离膜与膜过程国家重点实验室在疏水膜润湿控制方面取得新进展

分离膜与膜过程国家重点实验室在疏水膜润湿控制方面取得新进展

分离膜与膜过程国家重点实验室 唐文勇、武春瑞    何本桥审核

近期，我校分离膜与膜过程国家重点实验室生物化工研究所在疏水膜润湿控制方面取得新进展，相关成果以“Preparation of super-hydrophobic PVDF membrane for MD purpose via hydroxyl induced crystallization-phase inversion”为题在线发表于Journal of Membrane Science 543（2017）288-300。

膜蒸馏（MD）是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，它以疏水微孔膜为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分离的目的。与其他常用分离过程相比，膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求不高等优点。目前，限制膜蒸馏运用的主要问题为膜污染和膜润湿。

基于此，我校分离膜与膜过程国家重点实验室生物化工研究所武春瑞研究员等从荷叶表面不易润湿的微结构特性出发，通过二氧化硅表面羟基与PVDF链段间的氢键作用，诱导PVDF链在相分离过程中的结晶、调控晶型转变，制得超疏水微孔膜（如图所示）。红外、DSC和XRD等分析结果证实了二氧化硅和PVDF链之间存在氢键作用，诱导PVDF晶型由α转变为γ，膜面纯水接触角153°。膜蒸馏持续运行实验表明，该膜的膜蒸馏通量和稳定运行时间比传统膜分别提高了1.7倍和1倍。该方法简单易操作，因此具有较好的应用前景。

该研究工作得到了国家自然科学基金支持。

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738817324894

羟基诱导结晶示意图