【摘 要】
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正渗透(FO)是一项新兴的膜分离技术,其低能耗、低污染的优点近年来吸引了众多科学家们的关注。聚酰胺薄膜复合膜由于其具有较高、高截盐率,和较广泛的适用条件,是最常采用的一种正向渗透膜。但传统的界面聚合法得到的聚酰胺薄膜复合膜其微观结构难以调控,具有高度各向异性,加上其高交联的芳香结构相对疏水,从而使得其水通量相对较低且具有一定的污染倾向。在本工作中,我们从基膜的化学改性、界面聚合单体的分子结构优化与
【机 构】
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华中科技大学化学与化工学院,武汉,430074
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正渗透(FO)是一项新兴的膜分离技术,其低能耗、低污染的优点近年来吸引了众多科学家们的关注。聚酰胺薄膜复合膜由于其具有较高、高截盐率,和较广泛的适用条件,是最常采用的一种正向渗透膜。但传统的界面聚合法得到的聚酰胺薄膜复合膜其微观结构难以调控,具有高度各向异性,加上其高交联的芳香结构相对疏水,从而使得其水通量相对较低且具有一定的污染倾向。在本工作中,我们从基膜的化学改性、界面聚合单体的分子结构优化与改性、复合膜的二次改性等方面研发了一系列新型高性能正渗透膜。通过采用含硅氧烷结构的脂肪族二胺、不同氨基取代度的环糊精衍生物、脂肪叔胺以及含叔胺单元的多元脂肪胺单体来取代苯二胺水相单体或者与之混合,对聚酰胺层进行本体改性,改变界面聚合的反应程度及反应方式,得到亲水性更好、选择层更薄、结构更均匀的复合膜,可有效改善膜的水通量、选择性以及抗污染性能;同时我们也用多胺化合物对初步形成的聚酰胺层进行了表面改性,在膜表面引入了丰富的胺基,改善了膜表面的亲水性,从而提高了膜的水通量和抗污染性能。另外,理想的汲取液也是高正渗透性能的关键因素之一,但其易泄漏现象和高回收费用仍然是正渗透过程工业化的主要障碍之一。本工作中,我们研发了一系列有不同化学结构、羧基密度和分子量的有机酸(盐)作为新型汲取液,并对其渗透压、粘度、正渗透性能等进行了测试,探讨它们在正向渗透过程中的分离性能、稳定性和后续回收技术。汲取液溶液随pH值和浓度的不同,其组分、粘度、溶解度和渗透压也会发生相应变化,从而影响其在正渗透中的分离性能。
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