新型聚酰亞胺-酯反滲透復(fù)合模材料功能單體制備及成膜過程研究.pdf

1、反滲透被稱為21世紀的凈化水技術(shù),在水資源日益緊張的今天其重要性更加突出。芳香聚酰胺類反滲透復(fù)合膜因其優(yōu)異的性能已逐漸成為反滲透膜產(chǎn)品的主流,但這類膜普遍存在易污染、易氧化的缺點,這也是反滲透過程中存在的兩大主要問題。本論文通過開發(fā)新的功能單體和膜材料來改善聚酰胺類反滲透復(fù)合膜抗氧化性差的問題,并為后續(xù)的反滲透膜研究提供理論依據(jù)。
　　 N,N’-二甲基間苯二胺(DMMPD)和N,N’-二乙基間苯二胺(DEMPD)是根據(jù)聚酰胺膜

2、氧化降解機理而設(shè)計的一種多元胺類功能單體,它們與5-氯甲酸酯異酞酰氯(CFIC)聚合制備的新型聚酰亞胺-酯類復(fù)合膜耐氧化性能非常突出。
　　 本論文以間苯二胺為原料,分別采用甲酸和乙酸酐為?；噭?合成中間體N,N’-二甲酰基間苯二胺和N,N’-二乙?；g苯二胺后,在NaBH4-I2/THF體系中還原得到產(chǎn)品?？疾炝嗽吓浔取⒎磻?yīng)時間、溶劑用量等對反應(yīng)結(jié)果的影響。在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下,DMMPD總收率可達76.6％,遠高于文獻報道

3、的收率；DEMPD總收率最高可達80.2％。與已有方法相比,該法原子利用率更高,反應(yīng)條件要求低,還原試劑更溫和、更安全且價格更便宜,收率也高。
　　 通過單面界面聚合法制得DMMPD-CFIC、DEMPD-CFIC和MPD-TMC反滲透復(fù)合膜,使用原子力顯微鏡、掃描電鏡、X-射線光電子能譜儀和全反射傅立葉紅外光譜儀對三種膜的活性層結(jié)構(gòu)進行表征。三種膜的表面結(jié)構(gòu)均呈峰谷狀,其活性層很薄,厚度均在0.2μm左右。DMMPD-CFIC

4、、DEMPD-CFIC膜的活性層中均含有氧甲酰叔胺基(-OCONR-)、叔酰胺基(-CONR-)、羧基(-COOH)和羥基(-OH),MPD-TMC膜的活性層含有酰胺基(-CONH-)和羧基(-COOH)。三種膜分離層的化學(xué)結(jié)構(gòu)包括線性懸掛型和全交聯(lián)型結(jié)構(gòu),其中TMC-MPD和DMMPD-CFIC膜含有大量的線性懸掛羧基型結(jié)構(gòu),DEMPD-CFIC膜為大量的線性懸掛羥基-羧基型結(jié)構(gòu)。討論了水相溶劑、有機相溶劑、單體濃度、水相pH值、反應(yīng)