PVDF-g-IL多孔膜的构筑及其用于染料吸附的研究综述
摘要：印染行业生产规模日益壮大，其产生的染料废水色度高、毒性大、难分解，未经处理直接排放会对生态环境及人类自身都产生很大的威胁，尤其是其中含有的重金属Cr(VI)毒性很大，可致癌、致畸、诱发基因突变，和废水中的高色度染料形成复合污染，加大处理难度。本文总结了PVDF膜的制造和改性方面的最新进展，特别强调了它们在水处理应用中的进步、挑战和未来的改进方向。
关键词：染料废水；Cr(Ⅵ)吸附；PVDF膜；离子液体；静电纺丝
染料工业是精细化工的重要行业之一，是我国经济的传统支柱产业和重要的民生行业，其生产规模日益壮大，在我国国民经济中发挥着重要作用。但它同时也属于高污染行业，其操作工艺中的退浆、染色、印花和整理等步骤都会产生大量废水[1]，这些废水具有难降解、有机污染物分子量高、含有毒有害物质、色度高、COD值高[2]等特点，若未经处理直接排入自然水体，将造成水体污染并引起土壤，农作物等多方面的伤害，经过食物链的富集、转移[3]，最终危害人类身体健康，破坏生态系统。染料废水已成为我国环境问题的一大隐患，如何处理染料废水受到了越来越广泛的关注。目前，废水处理方法主要有两类：生化处理法和物化处理法，其中物化处理法中的吸附法是指用多孔吸附剂将流体混合物中组分积聚或凝缩在表面进而达到分离目的的方法[4]。由于吸附处理法具有吸附效率高、方法简单、经济价值高等多方面优势，基于吸附法的染料废水处理已逐渐成为研究热点[5]。本文主要介绍有关PVDF膜吸附染料废水，尤其是其中的Cr（Ⅵ）的一些概念和研究。
一 Cr(Ⅵ)在废水中的存在形式及危害
印染废水成分复杂，包括各种碱、酸、酶、浆料、蜡质等[2]，当然也包括重金属铬。在印染行业的染色过程中，较难氧化的隐色体需用氧化剂处理，而红矾(Na2Cr2O7)正是氧化剂配方的重要原料，这是染料废水中铬的主要来源[6]。
铬在水中主要存在Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)两种形式，两者对人体都有害，但Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)要高100倍[7]，对人体的皮肤、黏膜和消化系统都有很大的刺激性和腐蚀性，可致癌、诱发基因突变[8]。其中Cr(Ⅲ)会被氧化成Cr(Ⅵ)或可吸附在固体物质上而存在于沉积物中[9]；Cr(Ⅵ)则通常以高溶解度的氢铬酸盐(HCrO4minus;)、重铬酸盐(Cr2O7minus;)和铬酸盐(CrO4minus;)的形式[10]存在于水中，比较稳定，难以去除，而废水中高色度的染料和Cr(VI)形成的复合污染大大增加了处理的难度[11]。因此，设计和开发一种可从废水中吸收Cr(Ⅵ)的可靠方法具有特别重要的意义。
二 PVDF膜的特性及改性方法
目前用于处理含Cr(VI)废水的吸附剂有天然吸附剂、合成吸附剂和生物吸附剂[12]，其中合成吸附剂中的PVDF膜因其优良的物理、化学性能受到了广泛关注，其基本性能参数如表1所示。
