KMnO4溶液pH调控对PVDF膜物化性能和污染行为影响

• 作者: 赵学辉 李晓乐 刘洋 胡岩 许青 张宏伟
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 膜 氧化 超滤 膜性能 高锰酸钾 预氧化 pH 膜污染
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 2401-2412
• 页数: 11页
• 分类号: X506
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191278

摘要

膜材料形貌结构和物化性能对膜过滤系统的安全和稳定至关重要。以聚偏氟乙烯(PVDF)改性中空纤维膜为研究对象，考察了预氧化剂高锰酸钾(KMnO4)在pH分别为5、7、9条件下对膜材料表面形貌、亲疏水性、机械强度、纯水通量及膜污染行为的影响。结果表明，在不同pH条件下，KMnO4对PVDF膜表面的改性层及分离层造成了破坏，导致了膜表面不同的形貌结构、化学成分、亲疏水性及抗污染性的演变。酸性条件下，由于高锰酸钾的氧化性，PVDF膜材料的CC遭到破坏，同时引入羟基(OH)，继续氧化生成了醛类和酮类化合物；而在碱性条件下，膜表面发生了脱氟化氢反应，生成了羰基(C=O)。膜污染实验表明，膜分离界面的物化性质变化严重影响了膜污染行为。此研究为预氧化膜过滤工艺中pH的变化对PVDF膜材料形貌结构和性能的影响提供了数据参考。