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1. 研究目的与意义（文献综述）
水资源是维系人类生存的重要资源之一，但是随着环境污染的恶化，水源健康也不可避免地受到了损害[1]。在水处理技术中，膜技术在近年来的发展尤为突出。聚偏氟乙烯（pvdf）被认为是制备水处理分离膜的优选材料之一，然而 pvdf表面能低，与水无氢键作用，因而有极强疏水性，表现为在进行水相分离时，容易吸附蛋白质、胶体粒子等疏水性物质而导致膜孔堵塞，造成膜污染[2]。与疏水性膜相比，亲水性膜的抗污染能力较强。因此，对 pvdf 进行亲水化改性是提高其抗污染性能的主要途径。pvdf 膜亲水改性的改性方法主要分为四类，分别是：共混改性、共聚改性、表面接枝改性和表面涂覆改性[3]。
共混改性是将具有亲水性基团的物质与疏水性 pvdf 树脂进行共混制备共混膜材料，从而在膜基体中引入亲水基团并改变 pvdf 膜的结构和性能，提高膜的亲水性的一种工艺方法[4]。到目前为止，已报道的与 pvdf 膜材料进行共混改性的材料主要分为 3 类，分别是：亲水性聚合物、两亲性共聚物和无机物。共混改性工艺简单，可用的改性材料较多，然而存在的相容性和无机纳米材料团聚问题则需要进一步研究解决[5]。
膜表面涂覆改性是指在 pvdf 膜表面通过简单的涂覆作用引入较薄的亲水性功能层，进而达到增强膜的表面亲水性的工艺方法。pvdf 膜表面涂覆改性具有工艺简单、改性效果好并且不会改变 pvdf 膜原有的优异的力学和化学性能等优点[6]。pan等将聚丙烯(pp)电池隔膜放入 ph 为7.0的单宁(ta)溶液中浸泡改性 24h，发现改性膜的接触角由原始膜的 120°降低到 72°，亲水性能明显增加[7]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究的基本内容
本项目采用单宁与 pvdf 粉末共混制膜，溶剂为 dmf，致孔剂为 pvp，采用相转化法（凝固浴为蒸馏水）得到ta/pvdf 共混膜，记为classⅠ，此时实验变量为ta/pvdf 混合物中ta的占比。
对classⅠ采用fe3 进行表面涂覆，控制fe3 溶液的 ph 和温度，得到fe3 涂覆的单宁/pvdf共混膜，将其记为class Ⅱ，此时实验变量可为fe3 的浓度。
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4-8周：按照设计方案，以pvdf和单宁共混制膜，再用fe3 进行涂覆改性，优化改性以及制备工艺,制备出亲水性的pvdf改性膜，获得最佳改性工艺。
第9-11周：对pvdf改性膜的水接触角、纯水通量等性能进行测试。采用ftir、sem等手段表征膜的微观结构，研究pvdf改性膜的微观结构及形貌、改性工艺、亲水和抗污性能的关系。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]lei p, wang h, wu c, et al. tannic acid coated polypropylene membrane as separator for lithium-ion batteries[j]. acs applied materials interfaces, 2015, 7(29):16003-16010.
[2] hirotaka ejima, joseph j. richardson, kang liang et al. one-step assembly of coordination complexes for versatile film and particle engineering[j]. science, 2013, 341: 154-157.
[3]zhenxing wang, mingcai hana, jin zhang et al. investigating and signicantly improving the stability of tannic acid (ta)aminopropyltriethoxysilane (aptes) coating for enhanced oil-water separation[j]. journal of membrane science, 2020, 593: 117383.
