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针对超滤膜和纳滤膜在应用过程中出现的膜污染问题,本研究将纳米材料应用于膜改性,首先以原位植入的方式制备纳米材料改性超滤膜,然后在此基础上制备纳米材料改性纳滤膜。通过接触角测定实验、过滤实验(水通量和盐截留率)、细菌粘附实验、抑菌实验、生物膜形成实验以及纳滤膜对微量有机物的截留实验考察改性前后超滤膜和纳滤膜的亲疏水性能、过水和盐截留性能、抗生物污染性能以及纳滤膜对微量有机物的截留性能,以探讨该改性方法的可行性和优劣性。在所选取的五种无机氧化物纳米颗粒中,氧化铝(Al2O3)和LTL型沸石(LTL)纳米颗粒(在凝固水浴中的浓度为500 mg/L)能够均匀且稳定地植入到聚砜超滤膜表面,其覆盖率分别达到37.7%和48.9%。纳米颗粒的原位植入对超滤膜底面和断面的结构没有影响,但增加了超滤膜的表面粗糙度。经纳米颗粒改性后的超滤膜(UF-Al2O3、UF-LTL)的接触角分别为63.2°和49.4°,均比UF-C的接触角(66.2°)低,且UF-Al2O3和UF-LTL膜的膜阻分别为UF-C膜阻的70.0%和72.3%。虽然UF-Al2O3和UF-LTL膜没有表现出抑菌性能,但其在细菌粘附实验中均表现出了良好的抗粘附性能,能够有效地抑制生物膜的生长。综合考虑细菌粘附实验和抑菌实验,改性后超滤膜的抗生物污染性能的增强主要归因于膜的抗粘附性能。选择PIP作为多胺类物质、TMC作为酰氯单体,以UF-LTL为基膜制备并优化纳米材料改性纳滤膜(NF-LTL)。在无机相中不含Na OH的条件下,纳米颗粒在聚酰胺层里分散良好,有较高的覆盖率,但是膜的表面粗糙度有所增加。纳米颗粒的植入并不能改善纳滤膜的亲水性能,但是能有效地降低纳滤膜的膜阻,NF-LTL的膜阻约为普通纳滤膜(NF-C)的1/2。改性后,NF-LTL膜对Mg SO4的截留率为93.4%,对Na Cl的截留率为27.7%,和NF-C相比略有下降。LTL型沸石本身所具有的孔道以及在界面聚合过程中所形成的部分孔隙可能是引起纳滤膜膜阻和盐截留率下降的原因。此外,LTL型沸石纳米颗粒的植入不影响纳滤膜对微量有机物的截留能力;由于纳米颗粒被聚酰胺层所覆盖,NF-LTL膜未表现出抗生物污染性能。