寧波中科院制備出具有抗菌性能的PVDF中空纖維膜

【摘要】中科院寧波材料所高分子事業(yè)部功能膜團隊通過雙層共擠出技術(shù)制備了外層富集抗菌銀離子的雙層PVDF中空纖維膜。所制備的雙層膜膜抗菌劑含量僅為單層膜的54%，卻表現(xiàn)出接近甚至更優(yōu)的抗菌性能和抗細菌粘附性能，而水通量等性能沒有下降。

    聚偏氟乙烯（PVDF）作為一種性能優(yōu)異的膜材料，在分離膜領(lǐng)域有著廣泛的應用，由其所制備的微濾和超濾中空纖維膜在家庭凈水系統(tǒng)、污水處理、海水淡化等方面已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)。但是在膜的使用過程中，除了有機物與無機物，微生物也是造成膜污染的主要因素之一。針對細菌等微生物引起的膜污染，制備具備抗菌性能的膜就顯得尤為重要。

　　最近，中科院寧波材料所高分子事業(yè)部功能膜團隊通過雙層共擠出技術(shù)制備了外層富集抗菌銀離子的雙層PVDF中空纖維膜。團隊工作人員在已有的研究基礎(chǔ)上（通過非溶劑誘導輔助熱致相分離法制備雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的PVDF膜，以及制備具有良好的抗菌性能的中空纖維膜，分別發(fā)表在Desalination 2012, 298, 99–105，和Journal of Membrane Science 2013,437，205–215），為了減少抗菌劑載銀分子篩的用量，提高聚偏氟乙烯中空纖維膜的抗菌效率，進一步通過雙層共擠出的方式，將載銀分子篩富集在雙層膜的外層，并采用干噴-濕紡法制備出具有抗菌性能的PVDF中空纖維膜，所制備的雙層膜膜抗菌劑含量僅為單層膜的54%，卻表現(xiàn)出接近甚至更優(yōu)的抗菌性能和抗細菌粘附性能，而水通量等性能沒有下降，相關(guān)的研究工作發(fā)表在Composites Science and Technology（http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.005），該工作已經(jīng)申請了國家發(fā)明專利一項（201210042292.6），并得到了國家自然科學基金（51273211)及國家863研究計劃(2012AA03A605) 的資助。

圖1 單層（S）和雙層（D）中空纖維膜的SEM