李晓刚 研二 （热致相分离法制备PVDF膜的研究）

姓名：李晓刚

年级：研二

研究方向：热致相分离法制备PVDF膜的研究

研究方向简介：聚偏氟乙烯（PVDF）由于其优异的性能成为做膜的优良材料。目前广泛应用于浓缩、工业和生活污水处理、气体分离、医药行业等。PVDF膜的制备方法主要有浸没沉淀法（NIPS）和热致相分离法（TIPS），制备的主要是中空纤维膜和平板膜。目前，在生产过程中两种制膜工艺都需要使用大量的稀释剂，并且适用的稀释剂大多都是邻苯二甲酸酯类，有毒性，对身体和环境都有危害。因此选用环保无毒的稀释剂对于PVDF膜的制备具有重大的意义。本研究基于TIPS法制备PVDF平板多孔膜，使用绿色环保的PolarClean和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[BMIM][PF6]）作为稀释剂，研究稀释剂种类、聚合物含量、冷却稳定对膜结构和性能的影响。研究通过控制PVDF含量不变，逐渐增加离子液体[BMIM][PF6]的含量来制备不同的PVDF平板膜。对制得的膜进行SEM、DSC、FTIR、纯水通量、拉伸强度、接触角等表征，来研究离子液体对PVDF膜的影响。研究发现离子液体的加入能改变PVDF的晶型，能够获得全β相的PVDF膜，该结果为压电性PVDF膜的制备提供了捷径。虽然离子液体有很多优点，但仍然处于研究阶段，并且离子液体成本高、提纯难、缺乏毒性数据、工业化生产困难。寻找低成本、高性能的离子液体是推广其在PVDF膜应用的关键。目前研究所使用的咪唑类离子液体使用较为广泛，寻找非咪唑类、非吡啶类廉价阳离子的离子液体是发展方向。另外，本研究所制备的PVDF膜的完整性和重复性有待提高，主要是对制膜设备进行改进；改变离子液体的种类、二元稀释剂的配比进而制备出性能优异的膜，在此基础上可对压电PVDF膜进行深入研究。