利用再生全氟磺酸（PFSA）对PVDF智能修饰及其共混物用于中空纤维膜的制备及其先进性能研究

将氯碱行业废弃离子膜再生的全氟磺酸（PFSA）用于PVDF亲水性修饰并用于中空纤维膜制备，并对其先进性能进行研究。重点研究PFSA在共混膜中的微观分布及成孔机理；铸膜液组成、PFSA对离子（Counter-ions）对膜形态及性能的影响；共混膜荷电性及其与膜的亲水性、耐污染性及渗透性能之间的关系；共混膜组成稳定性、热稳定性及机械强度等。通过调节PFSA含量及对离子达到调控PVDF/PFSA共混膜孔结构和渗透性能、提高膜的亲水性和耐污染性等目的，并利用PFSA的荷电性和两亲性，改善PVDF/PFSA共混膜渗透性能和组成稳定性；同时，由于PFSA良好的物理化学性能，改性共混膜保持了PVDF原有的化学稳定性、热稳定性及机械性能方面的优势。.本项目利用再生PFSA修饰PVDF膜，循环利用了PFSA，避免废弃离子膜传统方法（焚烧或填埋）带来的环境污染和资源浪费，实现"节能减排、资源循环利用"。

聚偏氟乙烯（PVDF）是一种非常优良的膜材料，可以通过浸入相转化法制备PVDF微滤膜和超滤膜。然而，由于其强疏水性特点，PVDF膜在使用过程有易污染、过滤阻力大及通量低等不足。改性PVDF膜的基本原则是增加PVDF膜的亲水性，提高其耐污染性，增加膜通量。相比于表面涂覆、表面接枝、表面磺化等其它几种方法，物理共混方法具有简单、方便和高效的特点。. 由于离子膜法制碱的需要，我国氯碱工业每年会有大量的废弃离子膜产生。这些离子膜的主要成分为全氟磺酸（PFSA），它因具有良好的化学稳定性和热稳定性，不易处理。本项目对氯碱工业上废弃的离子膜进行再生，回收其中PFSA并将其用于PVDF亲水性修饰并用于中空纤维膜制备，并对其先进性能进行研究。重点研究了PFSA在共混膜中的微观分布及成孔机理；PFSA对离子（Counter-ions）对膜形态及性能的影响；共混膜热稳定性、化学稳定性等；另外，本项目还研究了PFSA用于其他聚合物，如聚乙烯缩丁醛（PVB）的改性并制备了荷电膜，和利用自制无机羟基磷灰石（HAP）纳米晶须加强PVDF以提高其机械性能。研究结果表明，PFSA改性PVDF膜能够有效提高其亲水性和渗透性能，PFSA趋于在孔道表面富集，形成亲水性通道；PFSA的碱金属对离子对所制PVDF/PFSA-M共混膜性能具有重要影响，通过调节对离子能够调控PVDF/PFSA共混膜孔结构和渗透性能；由于利用PFSA的荷电性和两亲性， PVDF/PFSA共混膜渗透性能和组成稳定性得到了改善；由于PFSA良好的物理化学性能，改性共混膜保持了PVDF原有的化学稳定性、热稳定性及机械性能方面的优势。在PFSA用于PVB改性时，PVB膜表面荷负电，随着PFSA添加量的增加，PVB膜的渗透通量增大和荷电性增强；利用无机羟基磷灰石（HAP）纳米晶须填充改性PVDF膜时，其机械性能得到明显改善。. 本项目利用再生PFSA修饰PVDF膜，循环利用了PFSA，避免废弃离子膜传统方法（焚烧或填埋）带来的环境污染和资源浪费。按期完成项目所有研究工作，得到预期研究结果。通过本项目的实施共发表了SCI源期刊论文5篇，培养硕士研究生3名。