结  论 18

参 考 文 献 19

致  谢 21

1  引言

1。1  膜分离技术

膜分离技术是一种高效分离固液体系的新型技术[1]，是最有发展前途的技术之一。粒径大小不同的混合物有选择性的通过半透膜，这就是膜分离技术[1]。半透膜又称分离膜，布满小孔，根据膜孔径大小可以分为微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等。其中，超滤膜是最早发展起来的[2]。目前，在废水处理、环保、医药、食品等领域已经广泛采用了超滤膜分离技术。

1。1。1 膜分离技术的原理

超滤膜分离技术基本的原理如图1-1所示。即以具有选择性透过的膜作为介质，外界能量、浓度差或化学位差作为推动力，对混合物中某些特定的组分进行分离、浓缩的过程。特别是对于一些性质相似的物质、同分异构体、热敏性、生物物质等混合物的分离，膜分离技术比传统分离技术更适合。因而可以代替许多化工单元操作如蒸馏、萃取、蒸发、吸附等等。

图1-1 超滤膜分离技术基本原理图

1。1。2  超滤膜的成膜材料

目前，超滤膜的成膜材料主要是有机高分子材料和无机材料两大类[3]。无机材料还未发展成商业化，目前有机高分子材料主要应用于水处理。高分子有机材料的分类如表1-1所示。

表1-1 超滤膜材料分类

类   别 举   例 特    性

纤维素酯类

二醋酸纤维素（CA）、三醋酸纤维素（CTA）、混合纤维素（CA-CN）等 材料原料广泛，价格低廉；

亲水性好，膜孔性好；但其耐酸碱性能差，也不适用于酮类、酯类和有机溶剂

聚砜类 聚砜（PS）、磺化聚砜（SPS）、聚醚砜（PES）等 易成型，机械强度好，热稳定性好，耐化学性能也较好

聚烯烃类 聚丙烯（PP）和聚丙烯腈（PAN） 机械强度和耐化学性能较好

氟材料

聚偏氟乙烯（PVDF）和聚四氟乙烯（PTFE） 优良的机械强度和耐高温、耐侵蚀性能，可在强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用，但成本较高

近20年来，超滤膜的制备和应用在我国有了很大的发展和进步[3]。在这期间先后出现了聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）等多种高分子材料[3]，随着这些成膜材料的出现，膜的种类和应用范围也随之不断增加。

但是，目前出现的问题是由于一些成膜材料具有疏水性，膜表面也呈现出较强的疏水性[3]。在实际使用中，由于疏水性膜表面较易吸附被分离物，导致膜的渗透性能降低，从而造成膜污染，增加膜的清洗频率，缩短膜的使用寿命并导致成本增加等一系列问题，阻碍了超滤膜分离技术进一步发展和应用。

1。2  PVDF超滤膜的制备

PVDF超滤膜主要有两种制备方法，浸没沉淀相转化法和热致相分离法[4]（TIPS）。PVDF超滤膜采用聚偏氟乙烯作为成膜材料，PVDF是一种优良的聚合高分子有机材料，它具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性[4]，在室温下不易被强酸、强碱、强氧化剂等腐蚀，还具有较高的机械强度等优点。本文采用浸没沉淀相转化法，该方法易操作。