【摘 要】
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本论文探究了在聚合物基质膜中引入无机/有机光敏基团,赋予膜光催化抗污染和光致可逆切换亲疏水性能,研究改性膜对于抗有机物污染及油水分离的能力。通过将纳米复合材料（SnO2-GO）引入PVDF浇铸液中,采用延迟相转化方法制备了具有完整海绵状孔的新型二氧化锡-氧化石墨烯/聚偏氟乙烯（SnO2-GO/PVDF）膜,该膜具有优异的分离性能和抗污染性,其中SnO2与GO的互连能够提高光催化能力,赋予改性膜自清
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本论文探究了在聚合物基质膜中引入无机/有机光敏基团,赋予膜光催化抗污染和光致可逆切换亲疏水性能,研究改性膜对于抗有机物污染及油水分离的能力。通过将纳米复合材料（SnO2-GO）引入PVDF浇铸液中,采用延迟相转化方法制备了具有完整海绵状孔的新型二氧化锡-氧化石墨烯/聚偏氟乙烯（SnO2-GO/PVDF）膜,该膜具有优异的分离性能和抗污染性,其中SnO2与GO的互连能够提高光催化能力,赋予改性膜自清洁能力。与分别单独添加GO和SnO2的改性膜相比,SnO2-GO/PVDF膜表现出增强的光降解效率（增加约60-80%）和对牛血清白蛋白（BSA）优秀的光降解能力。此外,由于其增强的亲水性、特殊的海绵状孔结构和光降解能力,SnO2-GO/PVDF膜的BSA截留率和渗透性也优于其他样品。此外,在高通量(363.2 L·m-2·h-1)下,BSA的截留率高达97.2%。具有光控可切换润湿性的光敏膜是油水分离的理想选择,然而它在许多实际应用中受到限制。在此基础上,实现了一种在SiO2粗糙化的聚丙烯（PP）膜上化学接枝偶氮苯基团的方法。这种光敏膜表面分别通过紫外线和可见光交替照射,显示了疏水性和亲水性之间的快速光触发润湿性转变。改性后,在7-[（三氟甲氧基苯偶氮）苯氧基]戊酸（CF3AZO）的反式状态下获得160°的最大水接触角（WCA）,其通过UV（365 nm）照射转化为顺式状态。在顺式状态下,由于CF3AZO的高自由能,获得了高亲水表面（WCA≤5°）,并在可见光（440nm）照射下可转换回反式状态。同时,光敏膜具有优异的物理和化学稳定性,能够承受严酷的环境条件和反复机械变形以及多次冲洗。此外,由于其优异的光敏性,可在可选照明条件下获得具有明显润湿特性的各种可消除和可再现图案。光敏有机/无机基团与聚合物膜改性研究在膜的功能化应用上有着巨大的潜力,在有机废水处理方面有很好的应用前景。
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