La tecnología de destilación por membrana (MD) es un medio importante para la desalación de agua de mar y la valorización de aguas altamente concentradas. Una excelente hidrofobicidad y una estructura porosa uniforme son la clave para resolver problemas de contaminación, humectación de membranas y garantizar un funcionamiento eficiente del MD. En este trabajo se diseñó un método de funcionalización sincronizada por disolución e inducción de separación de fase por hidroxilo: basado en la reacción de hidrólisis-condensación durante la disolución del líquido de moldeo, se injertó trietoxisilano perfluorooctilo (FAS) en la superficie de nanobarras de hidróxido férrico (FeOOH) para formar hidroxi-ferrihidruro silanizado fluorado (F-FeOOH), aumentando la hidrofobicidad y resolviendo el problema de la agregación de nanopartículas. Luego, durante el proceso de formación de membranas por separación de fase, el F-FeOOH reguló la estructura cristalina de la membrana de polifluoruro de vinilideno (PVDF), normalizando el crecimiento y la solidificación de micelas de cadenas poliméricas y optimizando la superficie y la estructura porosa de la membrana. Los estudios muestran que la introducción de F-FeOOH aumenta la hidrofobicidad química del material e induce la transformación del tipo cristalino de la cadena molecular de PVDF a la fase γ, mejorando significativamente la hidrofobicidad de la membrana modificada. El ángulo de contacto del agua pura en la superficie inferior de la membrana alcanza los 135.5°, un aumento del 42.6% respecto a la membrana original; la uniformidad del tamaño de los poros mejora y la proporción de poros óptimos alcanza el 98.4%; el flujo de MD alcanza 38.5 kg/(m²·h), un aumento del 75.0% respecto a la membrana original; la tasa de retención de la membrana supera el 99.9%, mostrando buena estabilidad en pruebas de anti-contaminación y anti-humectación de 30 h.
关键词
hidróxido de hierro silanizado con flúor; polifluoruro de vinilideno; membrana microporosa hidrofóbica; destilación por membrana; humectación de membrana