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纳滤膜的化学结构分析

2024-08-16 09:02 

GONF膜关于PVDF官能团结构的3个特征峰,分别是β相(840cm-1)、CF2伸缩振动(1400cm-1)和CF3伸缩振动(1200cm-1),而CNF膜中只有2个,分别对应于α相(760cm-1)和CF2伸缩振动(1400cm-1)。此外,GONF膜中亦有典型的羧基(1720cm-1)、酯基(1240cm-1)和C=O的伸缩振动(1630cm-1)等峰[9-10]。这一结团,大大提高膜了膜的亲水性和电荷密度。

天津津腾研究发现GONF膜相比于CNF膜显示出的额外特征峰,如β相PVDF的特征峰和含氧官能团的特征峰,也显示了膜表面化学性质的改变。这些官能团的存在提高了膜的亲水性和电荷密度,这对于提高GONF膜的水通量和脱盐效率非常关键。亲水性的提高还有助于减少有机物和微生物的吸附,从而降低膜的污染倾向。

在不同pH条件下,对CNF膜与GONF膜进行了Zeta电位测定。通过测定结果,发现随着pH的升高,两种膜的表面电负性均得到增强。具体来说,GONF膜的电负性强于CNF膜,

这一点从Zeta电位值的比较中可清晰得出。在酸性条件下,即低pH时,两种复合膜表面呈现正电性。这是因为膜材料表面的胺基官能团在酸性环境中易于质子化。随着pH的提升,即环境逐渐呈碱性,膜材料表面的胺基和羧基官能团发生去质子化反应,从而导致膜表面呈现出负电荷。

由于GONF膜中含有更多的羧基官能团,其表面电负性更为显著,从而在所有测试条件下显示出最强的电负性,这可能进一步影响其在不同应用中的稳定性和分离性能。