PAMAM-TMC反滲透復(fù)合膜的制備與性能研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)處理技術(shù)能耗高，分離效果不佳，膜技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用于含油廢水處理。針對(duì)穩(wěn)定的鹽水/油乳狀液體系（油滴尺寸＜1μm），超濾、納濾膜難以有效地同時(shí)去除油與鹽離子，若能制備出耐油污染的反滲透復(fù)合膜則既可截留大部分油和鹽離子實(shí)現(xiàn)水的再利用，又可保持良好的穩(wěn)定性。本課題通過(guò)合成支化的酰胺-胺PAMAM(0G)分子作為水相單體，采用界面聚合法與油相單體均苯三甲酰氯(TMC)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，制得PAMAM/TMC反滲透復(fù)合膜，利用PAMAM(

2、0G)分子的支化結(jié)構(gòu)和多胺基的性質(zhì)，改進(jìn)膜的耐污和分離性能。采用SEM、ATR-FTIR、AFM、接觸角等多種方式表征了PAMAM/TMC復(fù)合膜的表面形貌、化學(xué)組成，研究了結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系;考察了該膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽離子及不同尺寸油滴的水油乳狀液的分離性能，并進(jìn)一步考察了制膜工藝及操作條件對(duì)膜性能的影響;最后對(duì)PAMAM/TMC復(fù)合膜的耐油污染性、耐氯性、耐酸堿性等性質(zhì)進(jìn)行了研究，具體研究結(jié)果如下:
　　(1)首先采用發(fā)散法，以乙二胺和丙

3、烯酸甲酯為原料，通過(guò)Michael加成和酰胺化縮合反應(yīng)，合成了支化酰胺-胺PAMAM(0G)分子，采用紅外和MALDI-TOF質(zhì)譜等表征手段證實(shí)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與預(yù)期相符合。Free Standing法制膜實(shí)驗(yàn)表明:支化酰胺-胺PAMAM(0G)分子作為水相單體，可以與TMC在界面處交聯(lián)形成均勻的薄膜，具有良好的界面成膜性。
　　(2)以聚砜超濾膜為底膜，通過(guò)界面聚合反應(yīng)制備了PAMAM/TMC復(fù)合膜，該復(fù)合膜分離皮層厚度約200nm，表

4、面光滑，粗糙度僅為20nm左右，同時(shí)親水性良好。該膜用于分離四種不同類型的鹽水溶液，截留率均達(dá)到85％以上。其中對(duì)NaCl的截留率為85.3％左右，水通量達(dá)到20.81 L/(m2·h)。
　　(3)通過(guò)優(yōu)化制膜工藝條件，確定在反應(yīng)時(shí)間為180s、PAMAM(0G)濃度為2.4％(w/v)、TMC濃度為0.1％(w/v)及后處理溫度為60℃條件下，PAMAM/TMC復(fù)合膜性能較優(yōu)，對(duì)氯化鈉的截留率為89.5％左右，水通量達(dá)到18.

5、5L/(m2·h)。該復(fù)合膜用于鹽水-油體系的分離結(jié)果表明:對(duì)小油滴（300hm左右）的截留率達(dá)到99％以上。此外，通過(guò)考察操作條件對(duì)膜性能的影響發(fā)現(xiàn)，操作壓力在1.2MPa到2.8MPa范圍內(nèi)，水通量提高一倍左右，從13L/(m2·h)提高到27L/(m2·h);處理pH為7到9的原料液，膜性能比較穩(wěn)定，截留率維持89％左右，水通量達(dá)到18L/(m2·h)。
　　(4)最后，對(duì)PAMAM/TMC復(fù)合膜的穩(wěn)定性進(jìn)行了考察:分離鹽水