2024-08-14 17:42
为研究膜面的官能团结构及晶型特征,天津津腾采用XRD、XPS和FTIR等对CNF膜、GONF膜表面进行了分析。
从XRD谱图可以看出,相较于CNF膜的单峰图谱(PVDF的α相020晶面),GONF膜图谱中出现了两个明显的峰,分别对应PVDF的β相200晶面和110晶面。GONF膜中PVDF的α相向β相的转变不仅表明了晶体结构的变化,也暗示了CFGO的加入促进了PVDF分子链的取向和排列,从而形成了更有序的β相结构。β相PVDF由于其高度的极性和有序性,能够提供更好的机械性能和化学稳定性。这种晶型转变可能是由于CFGO表面的官能团与PVDF分子间的相互作用,促使PVDF分子链在成膜过程中更倾向于以β相形式排列。
这一晶型结构的转变,说明了GONF膜的晶粒尺寸更大、晶体结构更完整、晶界缺陷更少。较大的晶粒尺寸和较少的晶界缺陷有利于提高膜的物理强度和化学稳定性,这对于纳滤膜的长期运行性能至关重要。晶界缺陷的减少还可能减小膜材料中的微观裂纹发展,提高膜的耐压性和耐化学腐蚀能力。
通过CNF膜、GONF膜面的元素含量对比分析可知,GONF膜中O/N(3.17)相较于CNF膜(3.03)略高,且C/N偏低,表明CFGO与PVDF实现了有效交联,且含氧比越大,也预示膜面含氧官能团的增多,其解离后可在一定程度增加膜面的荷电能力,促进GONF膜的脱盐效率增加。
更高的O/N意味着膜表面含氧官能团的增多,这些官能团的增加可以通过增强水分子与膜表面的相互作用,提高GONF膜的亲水性和表面电荷密度,从而促进膜的脱盐效率。含氧官能团的增多还可能提高GONF膜的抗生物附着能力,进一步提升膜的抗污染性。