高通量反滲透復(fù)合膜制備研究.pdf

1、水通量是反滲透膜最重要的性能參數(shù)之一。水通量越高，意味著處理同量液體的能耗越低。本文采用界面聚合法，以聚砜超濾膜為支撐層，將間苯二胺(MPD)和均苯三甲酰氯(TMC)分別作為水相和有機相單體制備了聚酰胺反滲透復(fù)合膜，并在225psi和25℃下測定了復(fù)合膜處理2000ppm NaCl水溶液時的水通量和截留率。本文主要從優(yōu)化制膜工藝條件的角度研究了提高復(fù)合膜水通量的方法，并討論了復(fù)合膜分離性能和活性分離層結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
　　 首先

2、制備了水相含有不同濃度DMSO的復(fù)合膜，并使用SEM觀察了復(fù)合膜的表面和斷面形貌。結(jié)果表明，隨著水相DMSO的濃度增加，復(fù)合膜的水通量增加，截留率降低。當(dāng)水相DMSO濃度為2wt％時，復(fù)合膜同時有著較佳的水通量和截留率，分別為47.7 L.m-2.h-1和98.7％。
　　 制備了水相含有不同濃度陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)的復(fù)合膜，采用SEM和AFM觀察了復(fù)合膜的表面和斷面形貌。結(jié)果表明，當(dāng)水相中SDS濃度低于0.

3、2wt％時，復(fù)合膜的水通量隨SDS濃度的增加呈線性下降，而當(dāng)SDS濃度達到0.2wt％后，復(fù)合膜的水通量趨于穩(wěn)定。通過測定SDS在水相溶液中的臨界膠束濃度，以及研究MPD在有機相中的擴散發(fā)現(xiàn)，水相中SDS膠束的形成使MPD在水相有機相界面處的濃度增加，進而使反應(yīng)區(qū)內(nèi)MPD濃度增加，導(dǎo)致活性分離層更加致密，故使復(fù)合膜水通量降低。
　　 考察了界面聚合反應(yīng)時間對復(fù)合膜分離性能以及活性分離層結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)時間的延長，復(fù)合膜的

4、水通量先降低后趨于穩(wěn)定，而截留率先升高后逐漸達到定值。結(jié)合復(fù)合膜斷面的SEM圖片，解釋了反應(yīng)時間影響活性分離層厚度和復(fù)合膜分離性能的機理。通過AFM對比了不同反應(yīng)時間下復(fù)合膜表面的粗糙度，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時間越短，膜表面的粗糙度越低。
　　 最后，本文對聚酰胺-聚苯胺納米復(fù)合反滲透膜的制備進行了初步探索。
　　 經(jīng)過對制膜工藝條件的優(yōu)化，反滲透復(fù)合膜的水通量得到了很大的提高，復(fù)合膜綜合性能最佳時的水通量和截留率分別為97.8 L