中国环境科学

作者：黄镇, 李凯, 万琪琪, 潘名宾, 胡灵琦, 文刚

单位：1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 陕西 西安 710055;2. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 陕西省环境工程重点实验室, 陕西 西安 710055;3. 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 430010

关键词：超滤膜,聚氯乙烯(PVC),聚偏氟乙烯(PVDF),臭氧耐受性,膜老化

基金：国家自然科学基金资助项目(52370018);陕西省重点科技创新团队(2023-CX-TD-32);陕西省教育厅青年创新团队科研计划项目(23JP077)

为探明高分子超滤膜对于臭氧的耐受机制,以聚氯乙烯(PVC)膜与聚偏氟乙烯(PVDF)膜为代表,通过模拟0.5年的0.1mg/L臭氧暴露的浸泡实验,系统评估臭氧对膜透水能力、污染物截留能力及机械性能的影响,并分析化学性质变化.结果显示,PVC膜在36h臭氧作用下,透水率显著提升,最高达新膜的4倍以上,对腐殖酸(HA)的截留能力下降约27.6%,且透水与截留性能随暴露时间延长持续下降.PVDF膜初始阶段透水率提升更显著,老化36h后HA截留性能降低了40.2%左右,且性能在老化1h后就趋于稳定.臭氧老化导致两种膜的亲水性减弱,但PVC膜亲水性下降幅度较小,显示出其在保持亲水特性方面的相对优势.膜结构机理分析表明,臭氧主要通过氧化并导致亲水添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的流失而损伤膜性能,膜基质本身保持完整,SEM观察亦证实了这一点.老化后两膜的机械性能均有所下降,但PVDF膜展现出相对较高的机械强度.综合比较PVC、PVDF膜的抗臭氧能力,从截留、抗污染、亲水及机械性能综合考量,PVC在抗臭氧老化方面具有相对优势,PVDF次之,.这些发现为高分子超滤膜在含臭氧水处理环境中的应用与优化提供了实验依据与理论参考.

来源：2025年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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