支撐膜結(jié)構(gòu)對聚酰胺復(fù)合膜分離性能的影響.pdf

1、界面聚合法制備的聚酰胺復(fù)合膜被廣泛應(yīng)用于反滲透和納濾過程。聚酰胺復(fù)合膜由超薄皮層及多孔支撐層兩部分組成，其性能可通過對皮層與支撐層的優(yōu)化來提升。一般認(rèn)為，皮層決定膜的透過分離性能，支撐層除了起機(jī)械支撐作用外，還對皮層的形成以及復(fù)合膜的性能有重要影響。通過調(diào)控支撐膜的表面性質(zhì)、孔結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度均可進(jìn)一步提升復(fù)合膜性能。本文對調(diào)控支撐膜結(jié)構(gòu)和性質(zhì)來優(yōu)化聚酰胺復(fù)合膜性能，以及支撐膜影響復(fù)合膜皮層形成和復(fù)合膜性能的機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　采

2、用共混法，以聚醚砜（PES）為膜材料，以聚苯胺（PANI）為添加劑，通過浸沒沉淀法制備聚醚砜/聚苯胺支撐膜，并在支撐膜上界面聚合制備聚酰胺復(fù)合納濾膜。實(shí)驗(yàn)考察了聚醚砜/聚苯胺支撐膜的表面孔徑、孔隙率、親水性和通量變化，并研究了聚醚砜/聚苯胺支撐膜對復(fù)合膜皮層結(jié)構(gòu)和分離性能的影響。結(jié)果顯示，PANI的添加提高了支撐膜的表面孔徑、孔隙率，改善了膜面親水性，優(yōu)化了支撐膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。支撐膜的性質(zhì)影響界面聚合過程中單體的擴(kuò)散及反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而改

3、變聚酰胺皮層的厚度及交聯(lián)度。隨著支撐膜中聚苯胺添加量的增加，復(fù)合納濾膜的皮層厚度先降低后增加，皮層的交聯(lián)度先增加后降低。在0.6MPa下，復(fù)合納濾膜PA/PES/PANI-0.2的通量達(dá)到95.3L·m-2·h-1，MgSO4的截留率達(dá)到94.9％。相比于PES支撐膜，PES/PANI-0.2支撐膜制備的納濾膜通量提高101%，對MgSO4截留率提升了5.1%。
　　采用制膜工藝參數(shù)優(yōu)化法，調(diào)節(jié)鑄膜液中聚砜濃度和非溶劑含量，通過浸

4、沒沉淀法制備海綿狀結(jié)構(gòu)的聚砜支撐膜，并在支撐膜上界面聚合法制備聚酰胺復(fù)合反滲透膜。分別對支撐膜及復(fù)合反滲透膜結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，考察聚砜濃度對支撐膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，以及不同結(jié)構(gòu)支撐膜對復(fù)合反滲透膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果顯示，隨著聚砜濃度的增加，聚砜支撐膜的表面孔徑、表面孔隙率以及整體孔隙率下降，斷面結(jié)構(gòu)變致密，耐壓性增強(qiáng)，純水通量下降。在不同結(jié)構(gòu)支撐膜上制備的復(fù)合反滲透膜具有不同的通量和脫鹽率。綜合考慮，以聚砜濃度為15%制備的海綿狀