聚偏氟乙烯的抗污染性能用于表征聚偏氟乙烯在纯水通量中的渗透性,如图8所示。从图8中可以看出,原始聚偏氟乙烯的纯水通量为(2818.1±41.5)L/(mZh),并且将修改后的聚偏氟乙烯M1-M4与原始水的纯水通量进行比较[k0的比较已减小,并且随着沉积的微球层增加,聚偏氟乙烯的通量损失更大,改性的聚偏氟乙烯M4的纯水通量低至(2076.1±51.4)L/(mZh),降低了26.3%。这是因为改性的聚偏氟乙烯表面接有厚的凝胶微球层,导致过滤阻力增加。为了进一步表征聚偏氟乙烯在长期过滤循环中的抗污染性能,使用无端过滤装置对聚偏氟乙烯进行4个油水乳液过滤试验循环]。选择涂有CTAB的正己烷油水乳液作为污染物。乳液颗粒带正电。油滴的粒径约为100300nm,并且油滴的平均粒径约为157.2nm。油水乳液的循环测试结果如图9所示。从图9中可以看出,在过滤的初始阶段,原始聚偏氟乙烯的通量迅速下降,而改进的聚偏氟乙烯显示出比原始聚偏氟乙烯更高的渗透通量。以第一个周期为例,原始聚偏氟乙烯的通量从593.5L/(mZh)降至190.5Imah),而改良的聚偏氟乙烯M4的通量从1030.5I/mah达到830.4L/(m2h),一个周期后原始聚偏氟乙烯的渗透通量降低了78.0%,而改性的聚偏氟乙烯仅降低了19.5%。
这表明油滴在原始聚偏二氟乙烯的表面上迅速形成污染层,大大降低了聚偏氟乙烯的渗透性,而改性的聚偏氟乙烯在表面上形成水合层,这将防止污染发生排斥并显示出良好的抗污染性能。与修饰的聚偏氟乙烯M1-M4相比,随着凝胶微球接枝量的增加,聚偏氟乙烯的抗污染性能也呈现出更好的趋势。另外,在简单清洁之后,可以恢复改性的聚偏氟乙烯的通量,而在清洁后难以恢复原始聚偏氟乙烯的通量。结合图9(b),可以看出,经过4个循环,原始聚偏氟乙烯通量仅为92.0L/(mZh),通量恢复率仅为41.5%。改进后的聚偏氟乙烯M4的通量仍可达到707.3L/(mZh),通量回收率可达到85.2%。这进一步表明,改性的凝胶微球聚偏氟乙烯具有优异的抗污染性能。从图9(c)可以看出,PVDF原始聚偏氟乙烯的拒绝率可以达到97.5%,而修改后的聚偏氟乙烯M4则高达99.8%,表明改性聚偏氟乙烯还具有优异的油水乳液分离性能和抗污染性能。由于接枝凝胶微球后聚偏氟乙烯的孔径较小,因此四种修饰的聚偏氟乙烯的排斥率差别不大。