响应曲面法优化纳米氯化钙/PVDF杂化膜制备工艺的研究

摘要

利用热致相变法制备了纳米氯化钙/PVDF杂化膜,研究了不同添加量的纳米氯化钙粒子对PVDF微孔膜的膜形态、截留率、水通量以及膜强度的影响.采用响应曲面的分析方法,以PVDF膜的水通量以及膜强度为响应值,确定了最佳的纳米CaCl2粒子的添加量、PVDF的质量分数以及凝固浴温度.结果表明:纳米氯化钙的添加能显著改变PVDF膜的形态结构,随着纳米氯化钙含量的增加,海绵状孔逐渐消失,膜表面出现了大量的界面孔,膜通量以及膜强度先上升后下降,而其对截留率的影响较小,在其质量分数为5％时,截留率以及水通量达到最大值.确定的高强度膜制备工艺条件:CaCl2以及PVDF的质量分数分别为4.7％、44％,凝固温度为49.5℃,该条件下,膜截留率达到了75％,水通量达到了174L·m-2·h-1,膜强度则为29.8MPa.