Sự phát triển hình thái của màng poly(vinylidene fluoride) trong quá trình lật pha hỗ trợ bởi CO2 siêu tới hạn

Chinese Journal of Polymer Science - Tập 32 - Trang 1628-1638 - 2014
Yan-hui Xiang1, Fu Liu1, Li-xin Xue1, Jian-hui Shen1, Hai-bo Lin1
1Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, China

Tóm tắt

Một phương pháp lật pha hỗ trợ bởi CO2 siêu tới hạn (ScCO2) đã được phát triển để sản xuất màng poly(vinylidene fluoride) (PVDF) microporous, có đặc điểm hình thái phát sinh từ cả quá trình tách pha lỏng-lỏng và tách pha rắn-lỏng (kết tinh). Kết quả này đã được xác nhận bằng phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), trong đó cả tinh thể α và β đều được tìm thấy. Như được tiết lộ bởi thí nghiệm góc tiếp xúc, các màng PVDF được chuẩn bị qua quá trình lật pha hỗ trợ ScCO2 có tính kỵ nước cao hơn so với màng kiểm soát được sản xuất qua kỹ thuật lặn-kết tủa thông thường. Đặc biệt, mẫu có 15 wt% PVDF được chuẩn bị ở 45 °C và 13 MPa đã thể hiện một góc tiếp xúc là 142°, chủ yếu là do cấu trúc vi mô và nano nhiều mức. Các ảnh hưởng của polyethylene glycol (PEG), polyvinyl pyrrolidone (PVP) và lithium chloride (LiCl) lên cấu trúc và dạng tinh thể được nghiên cứu. PVP thúc đẩy sự hình thành của dạng tinh thể pha α, trong khi PEG tăng cường sự phát triển của pha β. LiCl kìm hãm bậc độ kết tinh của màng PVDF dưới ScCO2.

Từ khóa

#poly(vinylidene fluoride) #màng microporous #pha lật #CO2 siêu tới hạn #phổ hồng ngoại biến đổi Fourier

Tài liệu tham khảo

Shih, C.H., Gryte, C.C. and Cheng, L.P., J. Appl. Polym. Sci., 2005, 96(3): 944 Cao, J.H., Zhu, B.K., Ji, G.L. and Xu, Y.Y., J. Membr. Sci., 2005, 266(1–2): 102 Huang, S., Wu, G. and Chen, S., J. Supercrit. Fluids, 2007, 40(2): 323 Buonomenna, M.G., Macchi, P., Davoli, M. and Drioli, E., Eur. Polym. J., 2007, 43(4): 1557 Abed, M.R.M., Kumbharkar, S.C., Groth, A.M. and Li, K., J. Membr. Sci., 2012, 407: 145 Cha, B.J. and Yang, J.M., J. Membr. Sci., 2007, 291(1–2): 191 Chang, H.H., Yao, L.C., Lin, D.J. and Cheng, L.P., Sep. Purif. Technol., 2010, 72(2): 156 Liu, F., Hashim, N.A., Liu, Y., Abed, M.R.M. and Li, K., J. Membr. Sci., 2011, 375(1-2): 1 Cho, I.S., Kim, J.H. and Kim, S.S., Korean Polym. J., 1997, 5(3): 191 Cui, Z., Hassankiadeh, N.T., Lee, S.Y., Lee, J.M. and Woo, K.T., J. Membr. Sci., 2013, 444: 223 Reverchon, E. and Cardea, S., Ind. Eng. Chem. Res., 2006, 45(26): 8939 Stephan, A.M., Renganathan, N.G., Gopukumar, S. and Dale, T., Mater. Chem. Phys., 2004, 85(1): 6 Reverchon, E., Rappo, E.S. and Cardea, S., Polym. Eng. Sci., 2006, 46(2): 188 Huang, S., Wu, G. and Chen, S., J. Membr. Sci., 2007, 293(1–2): 100 Li, Z., Tang, H., Liu, X., Xia, Y. and Jiang, J., J. Membr. Sci., 2008, 312(1–2): 115 Matsuyama, H., Yamamoto, A., Yano, H., Maki, T., Teramoto, M. and Mishima, K., J. Membr. Sci., 2002, 204(1–2): 81 Kim, M.S. and Lee, S.J., J. Supercrit. Fluids, 2004, 31(2): 217 Krause, B., Mettinkhof, R., van der Vegt, N.F.A. and Wessling, M., Macromolecules, 2001, 34: 874 Krause, B., Sijbesma, H.J.P., Munuklu, P., van der Vegt, N.F.A. and Wessling, M., Macromolecules, 2001, 34(25): 8792 Lin, D.J., Chang, C.L., Lee, C.K. and Cheng, L.P., Eur. Polym. J., 2006, 42(10): 2407 Rindfleisch, F., DiNoia, T.P. and McHugh, M.A., J. Phys. Chem., 1996, 100(38): 15581 van de Witte, P., Dijkstra, P.J., van den Berg, J.W.A. and Feijen, J., J. Membr. Sci., 1996, 117(1–2): 1 Tao, M.M., Liu, F., Ma, B.R. and Xue, L.X., Desalination, 2013, 316: 137 Reverchon, E. and Cardea, S., J. Membr. Sci., 2004, 240(1–2): 187 Duarte, A.R.C., Mano, J.F. and Reis, R.L., J. Supercrit. Fluids, 2009, 49(2): 279 Fontananova, E., Jansen, J.C., Cristiano, A., Curcio, E. and Drioli, E., Desalination, 2006, 192(1–3): 190 Hirschinger, J., Schaefer, D., Spiess, H.W. and Lovinger, A.J., Macromolecules, 1991, 24(9): 2428 Lovinger, A.J., Macromolecules, 1982, 15(1): 40 Gregorio, R. and Cestari, M., J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 1994, 32(5): 859 Wang, J.J., Li, H.H., Liu, J.C., Duan, Y.X., Jiang, S.D. and Yan, S.K., J. Am., Chem. Soc., 2003, 125(6): 1496 Gregorio Jr, R. and Borges, D.S., Polymer, 2008, 49(18): 4009 Chinaglia, D.L., Gregorio, R., Jr., Stefanello, J.C., Pisani, Altafim, R.A., Wirges, W. and Wang, F., J., Appl. Polym. Sci., 2010, 116(2): 785 Young, T.H., Lin, D.J., Gau, J.J., Chuang, W.Y. and Cheng, L.P., Polymer, 1999, 40(18): 5011