SiO2/PVDF阳离子膜的微观形态、力学和热稳定性能研究

左行涛 (华中农业大学资源与环境学院, 湖北 武汉 430070)

田兆东 (北京市建筑工程设计有限责任公司, 北京 100055)

于水利 (污染控制与资源化研究国家重点实验室(同济大学), 上海 200092)

SiO2/PVDF阳离子膜的微观形态、力学和热稳定性能研究

左行涛 (华中农业大学资源与环境学院, 湖北 武汉 430070)

田兆东 (北京市建筑工程设计有限责任公司, 北京 100055)

于水利 (污染控制与资源化研究国家重点实验室(同济大学), 上海 200092)

以掺混法合成了SiO2/PVDF阳离子膜。采用强度测定仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、差示扫描量热法(DSC)研究了不同二氧化硅纳米颗粒添加量的SiO2/PVDF阳离子膜的微观形态、机械稳定性和热稳定性。结果表明: 随着纳米SiO2颗粒质量分数的增加, SiO2/PVDF阳离子膜的拉伸强度和断裂伸张率先增后降，当SiO2颗粒质量分数为PVDF的1.5%时，拉伸强度(26.2343N)和断裂伸张率(9.76%)最大。SiO2/PVDF阳离子膜的热稳定性温度最高可达300℃，阳离子膜微观断面结构变得更加致密，表面无明显相分离。

阳离子膜；纳米二氧化硅；微观形态；机械稳定性；热稳定性

在众多的有机高分子膜材料中，高分子有机聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)由于耐高温，韧性好，有良好的机械性能和稳定的化学性质，以及具有良好的生物惰性和成膜能力，各种PVDF功能膜的制备受到了国内外研究者的广泛重视。PVDF膜在水处理领域的应用是当前研究热点之一[1]，但将PVDF用于离子膜对离子和有机污染物进行分离或浓缩的研究尚处于初级阶段，目前该研究鲜有文献报道。由于PVDF膜易堵塞，不易清洗[2]，与有机膜相比，无机膜机械强度高，易于消毒清洗，但是较高的无机膜设备投资成本使它的应用受到限制。……