离子液体封端聚酰亚胺/聚乙烯吡咯烷酮静电纺丝纤维膜的制备及其油水分离性能研究

作者：齐鹏; 贾宏葛^*; 李俊

来源：高分子通报, 2022, (06): 62-70.

DOI：10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.06.007

• 静电纺丝法
• 离子液体
• 聚酰亚胺
• 湿润性

本文利用亲水性离子液体(IL)对聚酰胺酸(PAA)进行封端，然后将亲水性聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入其N-甲基-2-吡咯烷酮溶液中，利用静电纺丝法制备纤维膜。通过聚乙烯吡咯烷酮和离子液体的加入，聚酰亚胺的电纺过程更加稳定，扫描电子显微镜照片表明，制备的共混膜能形成连续纤维，最终制备的膜纤维直径、孔隙分布均匀。试验证实，电压为16kV、射流速度为0.8mL/min、固化距离15cm为最佳静电纺丝工艺。在经IL封端和PVP共混改性后的纤维膜获得更为优良的力学性能，弹性模量由原来的729.12MPa提高至3131.78MPa,拉伸强度则由86.84MPa提升至196.05MPa,断裂伸长率由2.84%提升至12.90%,各项性能指标均有显著提高。由于加入亲水物质改性后，膜表面湿润性有显著改善，水接触角由未改性的128.97°降至34.89°,此外，对乳化油/水混合液具有较好的分离效果，改性后的膜通量最高可达到275.47/L·m-2·h-1,分离效率最高可达到92%以上，循环使用10次后可保持80%以上的分离效率。这些性能对于该方案的设计可为未来污水处理领域提供新的思路。

• 单位
  齐齐哈尔大学; 化学与化学工程学院; 齐齐哈尔工程学院