LbL技術(shù)制備復(fù)合納濾膜及其脫鹽性能研究.pdf

1、作為當(dāng)代新型高效分離技術(shù)，納濾膜以其獨(dú)特的性能特征成為膜分離領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并得到了廣泛的應(yīng)用。LbL技術(shù)可以較方便的實(shí)現(xiàn)分子尺寸范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)控制，已成為構(gòu)筑具有獨(dú)特性能多層超薄膜的一種重要方法，應(yīng)用于復(fù)合納濾膜超薄分離層的可控制備優(yōu)勢(shì)明顯。 本文利用LbL技術(shù)在微孔基膜上組裝了聚電解質(zhì)多層膜，將之用作復(fù)合納濾膜的超薄脫鹽層，從而制得聚電解質(zhì)復(fù)合納濾膜。通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，研究了多層膜超薄分離層在基膜上的生長(zhǎng)規(guī)律和結(jié)構(gòu)性質(zhì)特征，各組裝

2、條件對(duì)多層膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，以及聚電解質(zhì)復(fù)合納濾膜的性能特點(diǎn)。 在聚砜和聚醚砜微孔基膜上組裝了聚電解質(zhì)多層膜，討論了組裝條件對(duì)多層膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明，多層膜的截留性能隨其雙層數(shù)的增加而增加，而通量隨雙層數(shù)的增加而降低，并在達(dá)到一定雙層數(shù)后趨于穩(wěn)定。聚電解質(zhì)多層膜中對(duì)離子起截留作用的主要是其表面層。聚電解質(zhì)種類，溶液支持電解質(zhì)濃度，組裝時(shí)間，基膜種類等因素對(duì)多層膜性能的影響較大；支持電解質(zhì)種類、聚電解質(zhì)濃度對(duì)多層膜的性

3、能沒有顯著的影響。 通過衰減全反射紅外光譜研究，表明PSS可以在PES基膜上有效吸附，形成PSS初生層。PSS/PDADMAC體系和PSS/PAH體系聚電解質(zhì)多層膜在PES基膜上呈現(xiàn)均勻的線性生長(zhǎng)方式。通過表征多層膜表面形貌，發(fā)現(xiàn)聚電解質(zhì)多層膜均能將基膜完整覆蓋；不同類型的多層膜表面形貌有著顯著差別，并影響其截留性能。 從多方面研究了聚電解質(zhì)復(fù)合納濾膜的性能特征。研究表明，不同類型的多層膜因自身結(jié)構(gòu)性質(zhì)的不同，截留性能存

4、在顯著差異；同種多層膜對(duì)不同鹽溶液的截留率也不相同，呈現(xiàn)出選擇性。研究了測(cè)試液鹽濃度，操作壓力，裝置流量，測(cè)試時(shí)間等操作條件對(duì)多層膜截留率的影響，總結(jié)了聚電解質(zhì)復(fù)合納濾膜的性能特點(diǎn)。 所制得的各類聚電解質(zhì)復(fù)合納濾膜性能穩(wěn)定性較好，對(duì)1000mg/L的MgSO<,4>、MgCl<,2>、Na<,2>SO<,4>、NaCl、CaCl<,2>溶液的截留率分別為42～91％、11～86％、54～95％、12～33％、17～65％，相應(yīng)的

5、通量為0.42～1.15、0.43～1.03、0.39～0.65、0.40～0.96和0.41～0.95 m<'3>.m<'-2>day<'-1>。初步探討了幾種聚電解質(zhì)多層膜的后處理與改性方法，并考察了這些處理過程對(duì)聚電解質(zhì)多層膜性能的影響。如將[PSS/PDADMAC]<,5>PSS膜在60℃溫度下進(jìn)行熱處理后，其對(duì)1000mg/L的MgSO<,4>溶液的截留率增加到94.6％。使用PAA對(duì)多層膜進(jìn)行表面改性，可有效地改善膜表面親水