一种新型纳滤复合膜的制备与研究

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纳滤/反渗透膜分离技术以其低成本、高净化率等优点,被广泛的应用于水处理领域,已成为海水和苦咸水淡化、污水处理、中水回用、纯净水制备等方面最为有效和经济的方法之一。目前纳滤膜分离技术已比较成熟,但其越来越广泛的应用,促使新类型膜材料的研究和发展。其中荷电纳滤膜在分离不同价离子和染料等领域的特殊应用也引起了人们的广泛关注。  本文以聚砜超滤膜为基膜,用一种新型的脂肪族胺类单体—三(2-氨基乙基)胺为水相溶液单体,运用界面聚合的方法,制备出一种新型的荷电纳滤复合膜。在复合膜制备过程中,探索了一系列工艺参数对膜性能的影响,研究发现:水相单体三(2-氨丙基)胺的浓度为1.5%,DMSO含量为3%,有机相单体TMC的浓度0.1%,界面聚合时间为60s,然后在70℃热处理3min,即得到性能较优良的膜。另外,水相中添加SDS不适用于本类单体改善复合膜的性能,间苯二甲酰氯做有机相单体没能提高膜的性能。  为了更好的了解复合膜表面的物理化学性能,我们利用X光电子能谱仪(XPS)、红外光谱(ATR-FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)、水动态接触角和Zeta电位等方法对其表征。结果表明我们制得了光滑致密的荷电纳滤复合膜,并且其亲水性能有所改善。  对于制得的复合膜,我们又考察了压力、溶液pH值、盐浓度、不同类型的盐溶液等操作条件对其性能的影响。通过这些研究我们发现,复合膜对盐的截留情况为Na2SO4>MgSO4>MgCl2>NaCl,显示了对高价离子相对较好的截留性能。结果还表明复合膜比较适用于偏酸性除二价盐溶液的过程,膜可以处理较高浓度的盐溶液。抗污染性能测试表明,光滑和较亲水的复合膜表面抗BSA污染能力并不是很理想。而这些都与膜表面的电荷有关,可由膜表面的荷电情况分析。
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