乳液静电纺丝制备新型聚四氟乙烯中空纤维膜用于膜蒸馏

2020-03-12

       膜蒸馏(MD)是一种兴盛的膜分离设备,具备普遍的潜在性运用,包含海水淡化设备、高盐度卤汁解决、食品工业、直膨式和生物医学工程运用。膜是MD系统软件的关键构成部分,用以液体运输和水蒸汽运输物质。因为膜欠缺理想化的疏水溶性和高孔隙率,MD的具体运用受限制。聚四氟乙烯(PTFE)具备优质的耐酸类、耐热性和强疏水溶性,是一种很有诱惑力的膜原材料。可是,因为聚四氟乙烯耐水洗性强、溶体黏度高促使传统手工艺难以达到聚四氟乙烯膜的制取。

      近些天,我国中科院过程工程研究所的李玉平研究员以聚四氟乙烯纳米纤维为原料,第一回使用了无旋转集电极乳液静电纺丝法制造了一种非常环保的聚四氟乙烯中空纤维膜,而且同时进行了高温烧结。除此之外,作者研究了PTFE/PEO质量比和烧结温度对所得薄膜形貌和性能的影响。制备的聚四氟乙烯中空纤维膜兼具电纺纳米纤维膜和中空纤维膜的优点,具有孔隙率高(82%以上)、自支撑性好、超疏水性好等优点。膜烧结在380°C具有最高的机械强度、抗拉强度、杨氏模量,破坏时应变分别为30.5 Mpa、53 Mpa和315%。制备的聚四氟乙烯中空纤维膜的渗透通量约为工业聚四氟乙烯中空纤维膜的4.6-8.8倍,比文献报道的聚四氟乙烯中空纤维膜的渗透通量高3.2-11.6倍。此外,所制备的膜在长期和不断升高的盐度实验中表现出高而稳定的通量,表明其在膜蒸馏(MD)的应用,甚至在高盐废水的处理中具有广阔的应用前景。相关研究成果以“Novel PTFE hollow fiber membrane fabricated by emulsion electrospinning and sintering for membrane distillation”为题目发表于《Journal of Membrane Science》上。


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