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纳滤膜分离技术以其特殊的分离性能,被广泛应用于废水资源化、物料分离浓缩等领域。目前市场主流的纳滤膜主要是聚哌嗪酰胺纳滤复合膜,但由于其物化性质等原因,在实际应用中仍然存在分离效率低、易污染等问题。因此,如何提高聚哌嗪酰胺类复合纳滤膜的渗透通量和抗污染性能具有重要意义。本论文通过两性离子化改性来提高聚哌嗪酰胺纳滤复合膜的渗透性能及抗染料沉积性能。首先采用过量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)将分离层中的羧基转化为含叔胺的N-酰基脲,然后通过叔胺与1,4-丁磺酸内酯的开环反应原位构建两性离子。采用傅里叶变化红外光谱仪(ATR-FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、Zeta电位仪等仪器表征纳滤复合膜物化性质及微观结构,采用错流过滤实验评价纳滤复合膜的分离性能和抗染料沉积性能。得到如下结论:(1)过量EDC处理可实现聚哌嗪酰胺复合纳滤膜的叔胺化。XPS及ATR-FTIR表征结果表明,过量EDC处理聚酰胺纳滤复合膜,可将羧基转化为含有叔胺基团的N-酰基脲结构。AFM分析表明叔胺化不影响膜表面形貌;羧基转化为N-酰基脲使膜表面电负性减弱,膜表面等电点从3.5右移至4.3左右,膜对氯化钙的截留率由16.2%增加到78.4%;膜对水的渗透性能保持不变。(2)叔胺与磺酸内酯开环反应可实现纳滤复合膜的两性离子化。XPS及ATR-FTIR表征结果表明,1,4-丁磺酸内酯与N-酰基脲的叔胺基团间的开环反应可成功引入含季胺和磺酸根的小分子两性离子化合物,而且两性离子的含量可通过改变1,4-丁磺酸内酯的浓度进行调控。1,4-丁磺酸内酯浓度为0.1 g/mL时得到的两性离子化复合膜(PA-EDC-BS-2),其纯水渗透率由未改性膜的9.66 L.m-2.h-1.bar-1显著提升到13.97 L.m-2.h-1.bar-1,截留分子量由未改性膜的300 Da略微增大至390 Da,氯化钙的截留率由未改性膜的16.2%增加到38.8%。(3)表明两性离子化改性可显著提高聚酰胺纳滤膜的抗染料沉积性能。两性离子化纳滤复合膜(PA-EDC-BS-2)对刚果红、维多利亚蓝B的渗透系数分别由未改性膜的 7.75 L.m-2.h-1.bar-1 和 6.32 L.m-2.h-1.bar-1 提高至 12.62 L.m-2.h-1.bar-1和12.40 L.m-2.h-1.bar-1,通量损失率分别由未改性膜的19.3%和34.2%降低至10.6%和12.2%,物理冲洗通量恢复率分别由未改性膜的84.6%和69.7%提升至91.3%和 94.4%。