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鉴于正渗透过程独特的优点,如能耗低、污染少、膜组件简单等,正渗透已经引起了科学界广泛的关注。目前正渗透已经在海水淡化、污水净化、食品处理、药物释放和能源产出等领域展现出它的潜在应用价值。但是,正渗透膜材料还没有得到广泛的商业化生产。在正渗透膜过程中,浓差极化现象严重影响膜的性能。本文尝试用三种不同膜材料作为基膜,制备出高通量正渗透复合膜。 首先,在聚丙烯腈膜表面接枝超支化聚乙烯亚胺,得到亲水性的聚丙烯腈膜。然后用界面聚合方法在膜表面涂覆一层聚酰胺层,得到正渗透复合膜。随着加入聚乙烯亚胺质量的增加,聚丙烯腈膜的亲水性得到明显改善。水接触角由64.5°降到23.4°。但是接枝聚乙烯亚胺后,基膜孔径减小,正渗透复合膜的水通量下降,由7.4LMH降到3.5LMH;反向溶质渗透通量下降,由38.7gMH降到22.2gMH。 其次,直接利用界面聚合的方法在聚酯无纺布上涂覆一层聚酰胺层,得到正渗透复合膜。正渗透复合膜具有较高的水通量,同时保持较低的反向溶质渗透通量。同时研究了不同膜方位、不同盐浓度等因素对正渗透膜分离过程的影响。本实验采用的最佳膜方位为汲取液面向功能层,最佳汲取液浓度为2mol/L。 最后一种制备方法为在聚酯无纺布上电纺一层醋酸纤维素纳米纤维,再涂覆一层聚酰胺层,得到高性能正渗透复合膜。其水通量为36.8 LMH,反相溶质渗透通量为4.3 gMH。基膜为电纺醋酸纤维素纳米纤维,具有较强的亲水性,同时具有较大的膜孔径。制备的正渗透复合膜具有较好的性能,同时具有较高的机械强度。