1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

随着水资源日益短缺和水质标准的不断提高，污水回收处理研究的需求日益迫切，pvdf膜因机械性能优良、化学稳定性和热稳定性好等优点而被广泛应用，然而因其强疏水性引起的膜污染限制了其推广。如何改善和减缓膜污染的发生，延长膜的清洗周期和使用寿命，稳定膜运行过程的研究工作受到了人们的广泛关注。

目前，pvdf膜的主要应用领域为中水及废水处理，然而由于pvdf膜的表面能很低为25mn/m，有着较强的疏水性，造成膜水通量较低。且疏水性的膜表面易吸附蛋白质等有机物，从而造成膜水通量的进一步减小，膜寿命大大降低且运行成本相应提高。因而为了提高水通量、降低膜污染及延长膜的使用寿命，使其在水处理及生化、医药等特殊分离领域中更具优势，对pvdf膜的亲水化改性已经成为当今膜科学领域的研究热点之一。

pvdf（聚偏氟乙烯）是一类半结晶型聚合物，分子链中c-c键周围分布着氟原子和氢原子，使其具有出色的化学性能、热性能和机械性能。pvdf 可溶解于一些极性溶剂中， 如dmac、nmp、dmso 和dmf 等，由于分子链中-ch₂和cf₂-链节交替排列使pvdf 的极性较强， 因此pvdf 是一种可使用非溶剂致相分离方法制备高性能膜的理想材料。pvdf 表面易受蛋白质污染的可能原因是pvdf 膜与水接触时缺少氢键的相互作用。pvdf膜表面对水分子的排斥作用是一个自发的熵增过程，而蛋白质分子则倾向于吸附于膜表面。相反，当膜表面具有亲水性基团拥有较高表面能时则容易与水分子在界面层形成氢键，从而在膜与溶液之间形成一个较薄的界面层。一些疏水性溶质如蛋白质等很难接近到水的界面层并打破其有序结构，需要物质具有较高的表面能才能移除pvdf 膜上方的水界面层使膜表面处于开放状态。除了膜亲水/疏水效应的影响，其他一些性质如膜的电荷和离子强度，无定形膜的形貌包括表面粗糙度、孔径分布、孔隙率、弯曲度、厚度、溶质性质、溶液流动方式、膜的构造等均会对膜的污染有一定程度的影响。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题要研究的问题：

针对pvdf膜较强的疏水性，造成膜水通量较低。且疏水性的膜表面易吸附蛋白质等有机物，从而造成膜水通量的进一步减小，膜寿命大大降低且运行成本相应提高。所以本论文主要研究如何改善pvdf膜的亲水性，并探索如何制备高性能的pvdf亲水改性膜。