纳米TiO2复配添加剂对PVDF中空纤维膜结构和性能的影响

聚偏氟乙烯[1（] PVDF）材料因其良好的成膜性和优异的综合性能成为近年制备多孔分离膜的研究热点。提高PVDF 膜机械性能和抗污染性能，突破PVDF 膜在水处理及其他分离过程中存在的强度差、易污染的瓶颈，是其中的一个重要课题。共混改性技术是一种简单易行的膜材料改性方法，通过引入亲水性纳米氧化物粒子，提高膜的强度、改善膜表面的抗污染性能，是实现PVDF 膜高性能化、拓宽其在水处理等领域应用方面的有效手段[2-4]。Lu 等[5]以无机纳米氧化铝粒子作为添加剂，采用相转化法流延工艺制得PVDF-Al2O3 复合超滤平板膜，复合改性后PVDF 超滤膜的强度、通量、亲水性和抗污染性均得到一定程度的改善。Cao 等[6,7]考察了纳米TiO2 粒子及其粒径的大小对PVDF-TiO2复合超滤膜的性能和结构影响较大。结果表明粒径小的纳米TiO2 粒子（10 nm）参与强化PVDF 分子的结晶作用更强，同时能够显著提高膜的抗污染能力。李健生等[8]、俞丽芸等[9]的研究结果均表明添加适量的亲水性纳米氧化物粒子能够较大程度提高膜的整体性能。目前，纳米复合多孔膜的研究多针对平板膜，很少涉及中空纤维膜，尽管后者拥有更高的装填密度以及更广泛的应用领域[10]。而且，现有纳米复合中空纤维膜的制备多为实验室研究，单纯或有限种类的纳米添加剂所制备PVDF 复合中空纤维膜，其性能远不能满足实际工程的需求。吕晓龙[11]研究表明纺丝液的组成对成膜结构影响很大，将不同种类制膜添加剂的有机复配，可纺制出性能稳定、孔径适当、高透水通量的中空纤维分离膜。