Ag-TiO2纳米管增强PVDF膜的性能优化与自清洁特性

该研究论文标题为"载银TiO2纳米管/PVDF共混杂化膜的性能 (2012年)"，发表在自然科学领域的学术期刊上。作者何林和文晨来自天津工业大学环境与化学工程学院，他们探讨了通过将载银TiO2纳米管(AgTNT)融入PVDF铸膜液中，采用相转化法制备出的新型杂化膜的性能特性。这项研究的重点在于评估膜的微观结构、亲水性、抗污染能力和抑菌性。 首先，通过扫描电子显微镜(STM)对杂化膜的微观结构进行了深入分析，揭示了AgTNT纳米材料如何影响膜的形态和分布。作者发现，适量的AgTNT纳米管的添加显著提升了膜的分离性能，即膜对溶质的选择透过性和分离效率。 在亲水性方面，实验结果显示，杂化膜表现出增强的吸水性和表面润湿性，这对于提高膜在水处理或气体分离等应用中的效率至关重要。同时，杂化膜的抗污染性得到了提升，意味着它在实际操作中能更好地抵抗污染物的吸附，保持长期的稳定性。 针对膜的抗菌性能，作者进行了一系列抑菌实验，证明了载银TiO2纳米管的抗菌作用，使得杂化膜具有良好的生物防污能力。这种特性对于在医疗、食品工业等领域应用的膜来说，具有重要意义。 此外，研究还考察了杂化膜在光照条件下的自清洁能力。通过曝气和光照的组合清洗方式，膜的通量恢复率高达86.2%，显示出良好的光催化和自我清洁效果。这对于需要在外部环境条件下运行的膜系统，如光伏反渗透膜，是一项重要的优化成果。 在多次污染-清洗循环使用中，杂化膜展现出了稳定的通量恢复率，这意味着其在实际应用中具有良好的耐久性和可持续性。这篇论文提供了关于载银TiO2纳米管/PVDF杂化膜在多个性能指标上的重要发现，为高性能膜材料的设计和优化提供了科学依据。