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随着商品经济的快速发展,水污染问题日趋严重,不仅对社会造成了巨大的经济损失,而且还严重威胁了人类的生存健康,因此,寻找经济有效、绿色环保的治污技术迫在眉睫。利用纳滤膜分离方法处理污染废水,不易造成二次污染,装置简单,在治理水污染过程中具有十分重大的意义;聚电解质层层自组装(LBL)技术作为一种操作简单的多层复合纳滤膜制备技术,已被广泛应用于纳滤膜的制备领域。 磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)是由含羰基化合物和醛类化合物作为主要原料,在适当条件下通过碳负离子的产生而缩合成的脂肪族高分子。因磺化丙酮-甲醛缩合物分子链中带有亲水性的磺酸基,使其可以作为层层自组装的组装单元阴离子聚电解质使用。以其作为阴离子聚电解质在基膜上自组装,降低了制备复合纳滤膜的成本。因此磺化丙酮甲醛缩合物在层层自组装制备复合纳滤膜领域拥有重要的产业应用前景。本论文提出自组装聚电解质聚乙烯亚胺/酮醛缩合物制备复合纳滤膜的方法,并考察了复合膜在分离领域中的应用,为拓展成膜材料的选择性以及降低制膜成本提供了新途径。 利用静电层层自组装(LBL)的方法以板式聚丙烯腈(PAN)为基底制备了PEI/SAF复合膜,采用戊二醛(GA)为交联剂,制备了无缺陷且致密的分离层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、原子力显微镜(AFM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、台阶仪、X射线衍射分析仪(XRD)等对复合纳滤膜的微观形貌和结构进行表征,对复合膜的表面电位进行分析。研究发现交联后的复合膜对染料(二甲基酚橙和铬黑T)的截留率能达到97%以上,通量分别为38.57L/m2·h·MPa和43.96L/m2·h·MPa。对重金属离子Cu2+、Ni2+的截留率可达65%以上。交联改性的(PEI/SAF)5.0聚电解质复合纳滤膜分离稳定性较未改性的(PEI/SAF)50复合纳滤膜要好。 为了改善以PAN为基底组装PEI/SAF有机纳滤膜通量较小的性能,选用以中空管式三氧化二铝陶瓷为基底,交替组装聚电解质PEI/SAF,制备了PEI/SAF有机无机复合纳滤膜。分别考察了不同层数条件下制备的复合膜对染料铬黑T和二甲基酚橙的分离性能,结果表明PEI/SAF有机无机复合纳滤膜对染料铬黑T和二甲基酚橙均具有较好的截留效果,相对以PAN为基底组装的PEFSAF复合纳滤膜通量大大提高。其中对铬黑T的截留率可达到96%以上,通量达到72.05L/m2·h·MPa。对二甲基酚橙的截留率在98%以上,通量达到67.22L/m2·h·MPa。同时多层复合纳滤膜在染料与盐(NaCl)混合体系的分离中,对染料二甲基酚橙的截留率基本稳定在90%左右,对盐的截留率基本稳定在34%左右,体现出了较好的染料脱盐性能。随着二甲基酚橙浓度的增加,盐及染料的截留率几乎保持不变,而通量降低。随着操作压力的上升,复合膜的通量上升,而染料和盐的截留率均相对比较稳定。