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性中的大规模使用.如果能采用表面涂覆改性的方法制备荷电复合膜,必将对荷电膜的改性
和工业化应用产生重要意义.
聚丙烯(PP)微孔膜具有较高的孔隙率、优良的耐化学腐蚀性和机械性能,是一类性能优
异的底膜材料,很多研究都是基于 PP 底膜的功能化改性.常用的改性方法主要有表面接枝、
涂覆法、介质阻挡放电表面改性法在聚丙烯膜上接枝了 2-羟基乙基丙烯酸酯(HEA),所制得
的 PP 改性膜亲水性得到明显提高,接触角由 118°降低到 72°,且膜表面对蛋白质粘附性
显著减小;Saffar 等(2014)通过熔融挤出法制备了聚丙烯-g-丙烯酸(PP/PP-g-AA)共混改性
PP 微孔膜,并进一步采用二氧化钛(TiO2)悬浮液对膜的表面进行了亲水化改性,改性后膜
的接触角由 90°降至 40°,水通量增大至原来的 1.5 倍.
在以上研究基础上,本研究以氯化-1-烯丙基-3-乙烯基咪唑离子液体为反应单体,通过
自由基聚合制备聚离子液体预聚液,再将其与聚偏氟乙烯(PVDF)共混以制备聚离子液体
/PVDF 铸膜液,然后经涂覆工艺,在聚丙烯(PP)微孔膜表面涂覆改性,以制备具有互穿网络
结构的聚离子液体/PVDF 荷电复合膜.本研究中所采用的涂覆制膜工艺简单、制膜成本较低,
且所采用的 PP 微孔支撑底膜具有机械强度高、物理化学性能稳定等优点,使该膜材料在废
水处理、燃料电池隔膜等方面具有很好的应用前景.
2 实验材料和方法
2.1 试剂与仪器
试剂:聚偏氟乙烯(FR904)购自上海三爱富公司;聚丙烯微孔膜(0.20 μm,孔隙率 45%)
购自新乡市格瑞恩新能源材料股份有限公司;聚乙二醇(PEG2000)购自国药集团化学试剂有
限公司;N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)购自成都科龙化工试剂厂;溶菌酶(LYZ),分子量 14 kD,
购自上海源叶生物科技有限公司;罗丹明 6G(分子量 479)、偶氮二异丁腈(AIBN,分析纯)购
自上海晶纯生化科技股份有限公司;氯化 1-烯丙基-3-乙烯基咪唑,纯度 99%,购自上海成捷
化学有限公司.
仪器:扫描电镜(SEM,荷兰,Phenom G2 pro),全反射红外光谱仪(德国,Bruker
Vector22),紫外分光光度计(中国普析,型号 TU-1901),Zeta 电位仪(奥地利,SurPASS,
Anton Paar).
2.2 聚离子液体复合膜的制备
将适量离子液体(IL)溶解在 DMAc 中,并加入适量的引发剂 AIBN,在 65 ℃油浴中预聚
合 1 h,然后将其加入已溶解在 DMAc 中的 PVDF 和致孔剂(PEG2000)的混合液中,搅拌均匀
后,将其放在 70 ℃油浴中静止反应 24 h.然后,在室温下用玻璃刮刀在 PP 平板膜上(预先
浸润过 50%乙醇溶液且晾干后)刮出一定厚度的初生液膜,刮刀厚度为 150 μm,液膜在空气