聚4-乙烯基吡啶原位修饰PVDF膜及其负载磷钨杂多酸催化剂的研究

摘要：

以聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)微滤膜为基膜,4-乙烯基吡啶(4-vinylpyridine,4VP)为功能单体,采用表面引发电子活化再生原子转移自由基聚合(SI-AGET ATRP)法在基膜表面原位改性,并通过接枝聚合物侧链上的吡啶基团与Keggin型磷钨杂多酸(H3PW12O40·nH2O,HPW)之间的静电作用,制备了新型混合催化膜.实验结果表明,接枝聚合过程表现出“活性”/可控表面引发接枝聚合性质,基膜表面接枝聚合物量随聚合反应时间呈现线性增加,当反应时间为16h,聚合物接枝量达到2.25 mg/cm2,聚合物接枝量的增多致使其相互堆积并坍塌,造成膜表面出现块状聚集体.然后,利用溴代十六烷对接枝聚合物进行季铵化改性,制得表面含有吡啶鎓盐的阳离子复合膜,通过接枝聚合物侧基中的吡啶和吡啶鎓盐基团与磷钨杂多酸之间的静电作用促使其在改性膜表面上有效负载.负载后的磷钨杂多酸均匀的分布在膜表面及孔道中,并保持其化学结构.负载催化剂前后膜的接触角从80.4°减小到57.8°,体现了亲水性催化剂的负载对膜表面润湿性的显著影响.

关键词：PVDF膜、SI-AGET ATRP、聚4-乙烯基吡啶、磷钨杂多酸

资助基金：国家自然科学基金基金号21306029、广西省自然科学基金基金号2012GXNSFBA053021、药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室课题项目号CMEMR2013-C09和广西教育厅科研立项项目项目号201106LX064资助.

在线出版日期：2015-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：845-851