UiO-66-NH2改性PVDF膜在高效废水分离中的应用

《Journal of Applied Polymer Science》：UiO-66-NH2-Architected PVDF Membranes for Efficient Wastewater Separation

MOFs改性PVDF膜通过负载UiO-66-NH2和添加PFHx磺酸盐钾制备，显著提升亲水性和疏油性，油水分离效率超99%，刚果红染料分离通量达1520 L·m?2·h?1，抗污稳定性优异。

　　

摘要

金属有机框架（MOFs）在膜改性领域得到了广泛应用。在本研究中，首先通过简单的真空过滤方法，使用一种典型的MOF（UiO-66-NH₂）对聚偏二氟乙烯（PVDF）膜基底进行了功能化处理，随后沉积了微量的全氟己烷（PFHx）磺酸钾，成功制备出了一种新型复合膜UxP1。将UiO-66-NH₂引入疏水性的PVDF中显著提高了膜的亲水性和孔隙率。PFHx的微量沉积引入了氟（F）基团，增强了膜的拒油性能。U5P1膜（含有5毫克UiO-66-NH₂和1毫克PFHx）的接触角（WCA）从68.4°降至25.4°，而水下油接触角（UWOCA）从139.5°升至150.5°，从而形成了超亲水和超疏油的表面。在油水乳液分离实验中，U5P1在0.085 MPa的操作压力下实现了超过99%的油去除率。在过滤含有刚果红（CR）染料的废水时，该膜的拒油率超过99%，渗透通量达到1520 L m^-2 h^-1，显示出出色的分离效率。此外，在循环过滤实验中，U5P1在0.085 MPa的压力下始终保持了超过95%的拒油率，污染去除率（FRR）也保持在81%以上，表现出优异的抗污染能力和拒油性能。这项工作为将MOFs改性的膜进一步开发成高效实用的水处理材料奠定了良好基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。