交联剂EGDMA提升PVDF-g-PACMO共聚物膜抗污染性能研究

"该文研究了交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）在PVDF-g-PACMO共聚物膜制备中的作用，旨在提升膜的抗污染性能。通过液-液相分离法，制备了一系列含有不同EGDMA比例的共聚物膜，并通过多种测试手段分析了交联剂含量对膜性能的影响。结果表明，增加EGDMA含量可以提高PACMO的接枝率，改善膜的亲水性，减少静态蛋白吸附，提高纯水通量，从而增强其抗污染性能。" 文章详细内容： 该研究主要关注如何改进聚偏氟乙烯接枝丙烯酰吗啉（PVDF-g-PACMO）共聚物膜的抗污染能力。作者采用液-液相分离技术，通过调整交联剂EGDMA的比例，制备了一系列具有不同交联程度的共聚物膜。这项工作得到了国家自然科学基金和天津市应用基础与前沿技术研究计划的支持。 通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）测试，确认了共聚物的成功合成。进一步，利用X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、接触角测量、静态蛋白吸附实验以及渗透实验，全面评估了交联剂含量对膜性能的影响。 XPS分析揭示了膜表面PACMO的接枝率随EGDMA含量的增加而提高，这意味着更多PACMO分子被有效地连接到PVDF主链上。SEM图像显示，随着交联剂比例增加，膜的孔隙结构变得更加丰富，这有利于提高膜的亲水性和通透性。接触角的降低表明膜表面的湿润性得到改善，更利于防止污染物的附着。 静态蛋白吸附实验结果显示，高EGDMA含量的膜吸附的蛋白量显著降低，表明其抗生物污染性能得到提升。此外，纯水通量的增加和总污染指数的下降证实了膜的抗污染能力的增强。同时，可逆污染指数的提高和不可逆污染指数的下降，意味着膜在经过清洗后能恢复更多的原始性能，降低了长期使用过程中的维护成本。 交联剂EGDMA的引入对PVDF-g-PACMO共聚物膜的抗污染性能有显著提升作用。增加EGDMA的含量可以优化膜的结构，提高其亲水性，减少蛋白质吸附，增强纯水通量并改善膜的抗污染指标。这一发现对于开发高性能的抗污染膜材料具有重要的理论与实践意义，尤其在水处理和分离领域有着广阔的应用前景。