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耐溶剂有机纳滤(SRNF)膜的出现使得NF膜在非水溶液体系中的应用具有潜在的应用价值,但高分子膜在有机溶剂中的不稳定性,影响了NF分离技术在有机相体系中的应用,聚酰亚胺(PI)具有较高的玻璃化转变温度,良好的溶解性、成膜性能、机械性能和化学稳定性,是一种新型的耐溶剂膜制备原料,PI作为膜材料的出现将会拓展NF膜在工业有机溶液中的应用范围。 本文采用浸没沉淀相转化法制备了耐溶剂非对称性聚酰亚胺纳滤膜,对聚合物的浓度、溶剂与非溶剂的比例、空气中的停留时间、凝固浴的温度和组成、添加剂等影响膜结构及性能的因素进行了研究,提出可用溶解度系数方法解决铸膜液的组成变化对PI膜的结构和性能的影响。探讨了在较适宜的制膜条件下制得的膜用于有机溶剂体系(醇类、甲苯、丙酮、酯类等)的分离研究,并显示出了较好的分离性能:在醇类中对结晶紫、虎红钠盐(BR)的截留率达到65%以上,甲苯体系中,截留效果高达90%,在极性溶剂中如丙酮等,膜的结构发生了溶胀现象,截留率下降明显。之后,为进一步获得耐非质子溶剂(DMF、DMAc、NMP、DMSO)的NF膜,采用了两种交联方式制得耐非质子极性溶剂的PI NF膜,讨论了多种交联剂和交联时间对膜结构和性能的影响,研究发现不论选用何种方式,对苯二甲胺为交联剂均可得到在极性溶剂中具有稳定性质的PI膜;同步交联(SIM)过程不仅缩短了交联反应时间,而且避免了交联介质甲醇的使用。 另外,本文综述了近十年来界面聚合(IP)膜的研究进展,探究了以交联改性过的PI为支撑体,通过IP原理得到复合膜,讨论了哌嗪和间苯甲胺分别作水相,均苯三甲酰氯为有机相时,对膜结构和性能的影响,实验结果表明经间苯二胺(MPD)作为胺单体得到的膜具有更优越的性能。在MPD浓度为2wt%,均苯三甲酰氯(TMC)质量分数为0.2%,反应时间为5min,后处理温度设在65℃时,膜对MgSO4的截留率达到82.7%。论文采取了以下两种方式来增加膜的通量:其一是先将膜经聚乙二醇(PEG)浸泡处理,与未经PEG处理的膜相比,PEG在分离层形成方面起到了重要的作用,导致了溶剂通量的提高;其二用DMF起“活性溶剂”的作用,使得复合膜的通量显著增加,而截留率基本保持不变。