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膜分离技术被认为是最具前景的油水乳液处理方法之一。其中，聚偏氟乙烯(PVDF)膜因其优异的化学和力学稳定性被广泛应用于水处理领域。但PVDF膜本身的强疏水性，使其在处理含油污水的过程中容易被油滴污染，造成膜孔堵塞，渗透通量下降。对PVDF膜进行亲水改性被认为是解决上述问题的有效方法。本论文采用单宁酸(TA)/铁离子络合物为粘附层，经谷胱甘肽或聚乙烯亚胺(PEI)-半胱氨酸改性，在PVDF膜表面形成了亲水/水下疏油性涂层，考察了PVDF改性膜表面的微观形貌、化学组成和浸润性，并研究了该PVDF膜油水乳液分离和重金属离子吸附应用。
(1)单宁酸辅助谷胱甘肽亲水改性聚偏氟乙烯膜及其应用：以PVDF微滤膜为基底，通过单宁酸和铁离子配位组装形成TA/Fe粘附层，进而在表面接枝谷胱甘肽，制备了一种亲水性PVDF膜。经改性后PVDF膜具有良好的亲水性(水接触角为24.8°)和抗蛋白污染能力(通量可恢复87.7%)。在0.09MPa下，改性PVDF膜的纯水通量高达8475L·m-2·h-1，水包油型乳液分离效率大于99%。此外，该改性膜还可用于分离海水中高黏度的原油乳液，分离效率达95%以上。
(2)亲水/水下超疏油性PVDF@TA/PEI-Cys膜的制备与应用：以PVDF微滤膜为基底，通过单宁酸和聚乙烯亚胺共沉积形成了TA/PEI粘附层，经戊二醛共价交联和接枝半胱氨酸，制备了一种亲水/水下超疏油性的PVDF改性膜。经改性后PVDF膜具有良好的亲水性(水接触角为22.2°)、水下超疏油性(水下油接触角150.2°)和抗蛋白污染能力(通量可恢复68.5%)。在0.09MPa下，改性PVDF膜的纯水通量达6328L·m-2·h-1，水包油型乳液分离效率高达99.9%。此外，该改性膜还可用于汞离子的吸附，最大吸附量为24.7mg·g-1。
(1)单宁酸辅助谷胱甘肽亲水改性聚偏氟乙烯膜及其应用：以PVDF微滤膜为基底，通过单宁酸和铁离子配位组装形成TA/Fe粘附层，进而在表面接枝谷胱甘肽，制备了一种亲水性PVDF膜。经改性后PVDF膜具有良好的亲水性(水接触角为24.8°)和抗蛋白污染能力(通量可恢复87.7%)。在0.09MPa下，改性PVDF膜的纯水通量高达8475L·m-2·h-1，水包油型乳液分离效率大于99%。此外，该改性膜还可用于分离海水中高黏度的原油乳液，分离效率达95%以上。
(2)亲水/水下超疏油性PVDF@TA/PEI-Cys膜的制备与应用：以PVDF微滤膜为基底，通过单宁酸和聚乙烯亚胺共沉积形成了TA/PEI粘附层，经戊二醛共价交联和接枝半胱氨酸，制备了一种亲水/水下超疏油性的PVDF改性膜。经改性后PVDF膜具有良好的亲水性(水接触角为22.2°)、水下超疏油性(水下油接触角150.2°)和抗蛋白污染能力(通量可恢复68.5%)。在0.09MPa下，改性PVDF膜的纯水通量达6328L·m-2·h-1，水包油型乳液分离效率高达99.9%。此外，该改性膜还可用于汞离子的吸附，最大吸附量为24.7mg·g-1。