1、膜分離技術具有分離效率高、操作簡單、成本低廉等優(yōu)點，在環(huán)境、電子、化學、能源及生物醫(yī)藥領域具有廣闊的應用前景，近年來受到越來越多的關注。降低成本、擴展薄膜應用是促使膜技術進步的主要因素，目前研究者致力于提高薄膜的耐污染性、油水分離性能及抗化學腐蝕性。市場上常見的高分子膜材料主要有聚丙烯(Polypropylene, PP)、聚醚砜(Polyether sulfone，PES)、聚四氟乙烯（Polytetra fluorothylene，

2、PTFE）和聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，PVDF)等。
　　PVDF具有良好的機械性能、耐化學腐蝕性、介電性，且易溶于極性有機溶劑，常用于制備高性能薄膜。但是PVDF薄膜在使用過程中主要存在兩個問題，一是親水性較差，在使用過程中易受到污染而降低薄膜的使用壽命，不利于實際生產(chǎn)應用;二是雖有一定的疏水性，但通過一般方法制備的PVDF薄膜不具有超疏水性，不可作為油水分離薄膜使用。因此，增加PVDF薄膜的親

3、水性以延長PVDF薄膜的使用壽命，或通過特殊方法制備超疏水性的PVDF薄膜具有重要的研究意義。
　　本論文以探索具有較好親水性的PVDF多孔膜和具有超疏水性的PVDF油水分離膜的制備工藝為目的。首先通過非溶劑誘導相分離法研究了不同添加劑對PVDF薄膜形貌和晶型的影響，例如氧化石墨烯（Graphene oxide，GO），碳納米管(Carbon nanotubes，CNTs)。其次，探索聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrro

4、lidone，PVP)和GO對PVDF多孔膜結構的影響，進而研究其對PVDF多孔膜親水性能和吸附性能的影響。最后，通過靜電紡絲法制備了具有超疏水性的PVDF/CNTs納米復合材料纖維膜，并測試了PVDF/CNTs納米復合材料纖維膜的油水分離性能。主要研究成果如下:
　　(1)通過溶液共混的方法分別將GO或CNTs引入到PVDF溶液中，利用浸沒沉淀法制備了PVDF/GO及PVDF/CNTs復合材料多孔膜。由于GO的表面含有大量的極性

5、基團（羧基、羥基、羰基），這些極性基團的存在能夠增強鑄膜液與水的相互作用，從而使得溶劑和非溶劑之間的交換速率增加。因此PVDF/GO復合材料薄膜表面孔徑的平均尺寸隨GO含量的增加而減小，表面孔數(shù)量隨GO含量的增加而增多，截面蜂窩狀孔的尺寸隨GO含量的增加而增大。CNTs是PVDF優(yōu)異的成核劑，在成膜過程中CNTs會誘導PVDF的結晶相分離，從而導致薄膜表面出現(xiàn)較多的瘤狀結構，表面孔的數(shù)量減少。由于CNTs表面不含有極性含氧官能團，不會加

6、速溶劑和非溶劑的交換速率，因此PVDF/CNTs薄膜截面孔形狀及平均孔徑尺寸未發(fā)生變化。
　　(2)通過接觸角測試發(fā)現(xiàn)PVDF/PVP/GO復合材料多孔膜的水接觸角隨著GO含量的增加而減小。其中純PVDF薄膜具有最大的水接觸角(80.9°)，PVDF/PVP/GO2樣品具有最小的水接觸角(49.7°)。通過形貌表征可知PVP的加入可以誘導表面大孔及截面指狀孔數(shù)量的增加。GO的加入可減小微濾膜表面孔徑尺寸，增加截面大孔的尺寸。因此P

7、VDF/PVP/GO復合材料薄膜的孔隙率隨著PVP和GO的加入而增大，其中PVDF/PVP/GO2樣品具有最大的孔隙率(93.3％)。通過吸附性能測試，發(fā)現(xiàn)PVDF/PVP/GO復合材料多孔薄膜吸附亞甲基藍的能力隨著GO含量的增加而增強，PVDF/PVP/GO2多孔膜吸附亞甲基藍的能力最強。
　　(3)研究了紡絲液濃度、溶劑類型、濕度對PVDF納米纖維膜結構的影響。當PVDF紡絲液濃度從15％（質(zhì)量體積比）逐漸增加到25％時，串珠