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以聚砜(PSF)中空纤维超滤膜为基膜,间苯二胺(MPD)和均苯三甲酰氯(TMC)分别为水相和有机相反应单体,通过界面聚合法在基膜表面形成超薄复合分离层,制备聚间苯二胺/聚砜中空纤维正渗透复合膜。对正渗透复合膜的制备条件,基膜、分离层进行表面处理等研究,探索最优的制备条件及表面处理方式。同时通过对正渗透复合膜的流动电位进行测试,研究了正渗透复合膜的电学性能与截留性能的关系。
采用界面聚合法制备了中空纤维正渗透复合膜。考察了支撑层厚度、单体(MPD、TMC)浓度对复合膜性能的影响,实验表明,用支撑层厚度为0.175mm。水相和有机相浓度分别为0.5wt%和2wt%时制备的中空纤维正渗透复合膜的分离效果最佳。通过X射线光电子能谱仪(XPS)对基膜及复合正渗透膜进行表征,可以知道基膜表面上复合了一层分离层。通过扫描电子显微镜(SEM)对基膜及正渗透复合膜进行了结构表征,从内表面电镜照片中可以清晰地观察到基膜表明上所形成的分离层。之后,采用了乙醇,异丙醇作为聚砜基膜表而改性试剂,观察其对中空纤维正渗透复合膜性能的影响。结果表明,经乙醇和异丙醇在一定条件处理后的基膜,所制备的复合膜性能有所提高。同时考察了用离子液体[AMIM]Cl溶液和NaClO溶液对复合膜进行后处理后,复合膜性能的变化。
考察了正渗透膜使用过程中,膜的进水方向,汲取液的种类和浓度,溶液流速等因素对正渗透膜分离过程的影响规律。本实验采用的最佳膜进水方向为汲取液面向支撑层,最佳汲取液为0.7mol/LNaCl溶液,最佳流速为8cm/min。
采用自主研发的荷电膜流动电位测试装置对荷电正渗透膜的荷电性能进行进一步研究,考察了各种测试条件对荷电正渗透膜荷电性测试的影响。