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聚偏氟乙烯(PVDF)是一种有着良好化学稳定性,热稳定性和机械强度的膜材料。但是,PVDF的强疏水性使其在水介质过滤中通量降低,易污染,从而限制了应用范围。近年来,将各种无机粒子引入PVDF基质中,制备兼具有机高分子材料和无机材料优良性能的改性膜备受关注。本论文提出利用抗菌分子筛对PVDF膜进行改性。
13X分子筛是结晶态的硅铝酸盐,其孔径约为1nm。硅铝分子筛的骨架呈负电性,孔腔中的钠离子可以同环境中的阳离子进行交换。由于分子筛具有交换容量大、吸附性强、结构稳定等特性,人们已经在利用分子筛的离子缓释作用设计新型抗菌材料方面进行了大量的研究。
分别以DMF、DMAC为溶剂,在15%、17%、20%不同PVDF浓度铸膜液中掺入2wt%、5wt%、7wt%的载银分子筛进行物理共混,发现PVDF浓度为17%,DMF为溶剂时,改性膜性能最优。
分别以载银分子筛、载锌分子筛、13X掺入浓度17%,DMF为溶剂的铸膜液中,共混加入量分别是2wt%、5wt%、7wt%。研究显示,同一种分子筛的加入,7wt%的改性膜具有最大的纯水通量,接触角最小;在不同种类分子筛,同一加入量时,载锌改性膜拥有最大纯水通量。
力学性能测试中,同一种分子筛,5wt%的加入量将达到最大断裂强力,最大断裂伸长;不同种类的分子筛,载锌改性膜具有最大断裂强力。
以改性载银分子筛掺入浓度17%,DMF为溶剂的铸膜液中,共混加入量分别是2wt%、5wt%、7wt%。相较PVDF膜,改性载银膜纯水通量下降明显,截留率几乎无变化,而载银改性膜截留率下降。
抗菌性能测试中,载银改性膜表现抗菌性能,重复性良好;但载锌改性膜几乎没有明显抗菌效果。