2020-03-12 09:29
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种高分子材料,具有热稳定性、耐化学性、易于加工等特性,常被用于制备超滤膜和微滤膜。天津津腾实验设备有限公司了解到因具有疏水性能,PVDF膜也被广泛用于膜接触器中,例如膜蒸馏、膜萃取、膜干燥等分离膜过程。基于疏水膜的膜冷凝过程是由EnricoDrioli教授团队提出的一种新型膜过程,具有操作简单、能耗低、可回收水等特点。目前,膜冷凝过程回收率不是很高,一个重要的原因是PVDF膜的导热性能较差。
增强分离膜的导热性能,能够提高膜冷凝过程的回收率。目前导热材料的研究内容主要是将导热性能优异的材料通过共混、表面改性等方法加入PVDF中。
本文将短多壁碳纳米管(SMWCNTs)与PVDF共混,以ATBC为稀释剂,采用TIPS法制备共混膜,以增强PVDF膜导热性能。考察掺杂SMWCNTs浓度对PVDF膜的机械性能、疏水性能、孔径及导热性能等方面的影响,并将制备的PVDF膜用于膜冷凝过程中,考察不同SMWCNTs浓度对膜结构及膜冷凝性能的影响。
天津津腾发现本文主要采用SMWCNTs和PVDF共混、TIPS法制备高导热性的微孔膜,研究了SMWCNTs浓度变化对PVDF膜的影响,从膜的孔径、孔隙率、强度、疏水性能、导热性能等方面对共混膜的性能进行考察,得到如下结论:
(1)PVDF/SMWCNTs膜掺杂SMWCNTs后,当浓度到达一定程度时会使PVDF膜结构从连续状诱导成球晶状结构。
(2)PVDF/SMWCNTs膜的导热性能、疏水性能和机械性能对比原膜有明显的提升。
(3)PVDF/SMWCNTs膜掺杂SMWCNTs后,提高膜的导热性能是能够促进膜冷凝性能,SMWCNTs浓度为0.2wt%时,膜冷凝性能最优,水回收率为17.39%以及冷凝水流量为0.85kg·m-2·h-1。
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