纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (04): 32-37.doi: 10.13475/j.fzxb.20180503506

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氧化石墨烯/ 聚偏二氟乙烯复合纤维过滤膜的制备及其过滤性能

  

  • 收稿日期:2018-05-15 修回日期:2019-01-10 出版日期:2019-04-15 发布日期:2019-04-16

Preparation of graphene oxide / polyvinglidene fluoride composite filtration membrane and its filtration performance

  • Received:2018-05-15 Revised:2019-01-10 Online:2019-04-15 Published:2019-04-16

摘要:

为得到高过滤效率、低过滤阻力的空气过滤材料,将氧化石墨烯掺入以聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体,N,N-二甲基甲酰胺与丙酮为混合溶剂的纺丝液中,利用静电纺丝技术制备高性能氧化石墨烯/ PVDF 复合纤维过滤膜。研究不同聚偏二氟乙烯质量分数、氧化石墨烯质量分数、静电纺丝电压、接收距离等参数对复合纳米纤维过滤膜外观形态、过滤效率、过滤阻力的影响。结果表明:聚偏二氟乙烯质量分数为16%,氧化石墨烯质量分数为1. 0%,静电纺丝电压为29. 0 kV,接收距离为16 cm 时,制备的复合纤维过滤膜形貌较好,纤维连续且均匀,过滤效率为99. 99%,过滤阻力为11. 53 Pa/ μm,具有良好的过滤性能。

关键词: 氧化石墨烯/ 聚偏二氟乙烯复合纤维, 过滤膜, 静电纺丝, 过滤效率, 过滤阻力

Abstract:

In order to obtain high-filtration efficiency low-filtration resistance materials for air filtration, high performance graphene oxide/ polyinglidene fluoride ( PVDF) composite filtration membrane were prepared by blending graphene oxide particles into spinning solution using N,N-dimethylformamide/ acetone as mixed solvents and PVDF as matrix, and electrospinning. The effects of PVDF concentration, graphene oxide concentration, electrospinning voltage and receiving distance on the morphology, filtration efficiency and filter resistance properties of high performance graphene oxide filtration membrane were discussed. The results show that under the conditions of PVDF mass fraction of 16%, graphene oxide mass fraction of 1. 0%, electrospinning voltage of 29. 0 kV and receiving distance of 16 cm, the prepared composite filtration membrane has good morphology and continuous and uniform fiber. The filtration efficiency of the composite filtration membrane is 99. 99%, and the filtration resistance is 11. 53 Pa/ μm. The composite membrane has good filtering performance.

Key words: graphene oxide/ polyvinylidene fluoride composite fiber, filtration membrane, electrospinning, filtration efficiency, filtration resistance

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