聚酰胺-聚醚酰亞胺復合納濾膜的制備及其性能研究.pdf

1、納濾作為一種相對較新的膜分離技術(shù)，是一種以壓力為驅(qū)動的介于反滲透和超濾之間的膜分離過程，它的截留分子量一般在200-1000范圍內(nèi)。納濾因其操作壓力低、能耗低、滲透通量高、截留率高等優(yōu)點，在水處理、生物醫(yī)藥、食品工業(yè)、石油化工等領(lǐng)域的應用日益廣泛。
　　界面聚合法是制備復合納濾膜最常用的方法，其中聚酰胺復合納濾膜是商業(yè)化納濾膜最主要的類型。但是在納濾膜逐步從水溶液體系向有機溶劑體系發(fā)展的過程中，聚酰胺復合納濾膜在實際應用中還存在對

2、小分子量有機物截留率較低、滲透通量較低以及耐氯性和耐溶劑性較差等不足。針對以上存在的問題，本文通過選擇合適的反應單體、制備方法和改性手段，分別研究了提高聚酰胺復合納濾膜分離性能、耐氯性和耐溶劑性的方法，制備出了高分離性能的聚酰胺復合納濾膜。
　　首先，采用1,2,4,5-均苯四甲酰氯和間苯二胺在聚醚酰亞胺基膜上通過界面聚合法制備了聚酰胺酸復合納濾膜，并選用乙二胺對聚酰胺酸復合納濾膜進行改性處理，制備了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、截留分子量低的聚酰胺

3、復合納濾膜。其中優(yōu)選的聚酰胺復合納濾膜對葡萄糖水溶液的截留率和滲透通量分別為90.0％和25.0 L m-2 h-1 MPa-1；研究表明，膜結(jié)構(gòu)中亞甲基基團的引入有效地提高了聚酰胺復合納濾膜的耐氯性，使得所制備的聚酰胺復合納濾膜在200 ppm NaClO水溶液中浸泡100 h后分離性能保持不變。
　　其次，采用酰氯單體直接在交聯(lián)基膜上進行界面聚合的方法，選用具有線性分子鏈結(jié)構(gòu)的乙二胺和支化分子鏈結(jié)構(gòu)的聚乙烯亞胺共同交聯(lián)聚醚酰亞

4、胺基膜，制備了高通量的聚酰胺復合納濾膜，其中優(yōu)選膜對葡萄糖水溶液的截留率和滲透通量分別為98.0%和58.5 L m-2 h-1 MPa-1；使用極性溶劑激活后，聚酰胺復合納濾膜對葡萄糖水溶液的截留率和滲透通量分別為96.0%和112.2 L m-2 h-1 MPa-1，具有優(yōu)異的分離性能和溶劑穩(wěn)定性。
　　最后，對前兩種制備的聚酰胺復合納濾膜的耐溶劑性能進行了考察，其中混合胺交聯(lián)基膜的聚酰胺復合納濾膜具有較好的耐溶劑性，它對玫瑰

5、紅甲醇溶液的截留率和滲透通量分別為99.9%和14.2 L m-2 h-1 MPa-1，極性溶劑激活后其對玫瑰紅甲醇溶液的截留率和滲透通量分別為90.4%和30.4 L m-2 h-1 MPa-1。結(jié)合實驗表征分析了溶劑激活對聚酰胺復合納濾膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，并通過分析所制備的聚酰胺復合納濾膜在有機溶劑中的結(jié)構(gòu)變化，選用了對苯二甲胺反應單體替代了原有的聚乙烯亞胺制備了耐溶劑聚酰胺復合納濾膜，該膜對玫瑰紅/N,N-二甲基甲酰胺溶液的截留率