增強(qiáng)納濾膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和仿生涂層納濾膜制備研究.pdf

1、納濾是介于超濾與反滲透間的一種新型分離技術(shù)，由于具有低能耗、低操作壓力、對(duì)二價(jià)離子高截留等特點(diǎn)已被應(yīng)用于料液濃縮、飲用水凈化、污水處理等領(lǐng)域。但復(fù)合納濾膜的低界面穩(wěn)定性、較差的分離性能、制膜過程中有機(jī)溶劑的使用等缺點(diǎn)限制了復(fù)合納濾膜的發(fā)展。本論文以解決膜分離過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和提高膜的分離性能為主要目標(biāo)，通過改進(jìn)成膜材料（共混改性基膜材料）、優(yōu)化成膜工藝（構(gòu)建界面共價(jià)鍵）、創(chuàng)新制膜方法（基于配位作用制備新型復(fù)合膜），實(shí)現(xiàn)強(qiáng)穩(wěn)定性、高性能

2、納濾膜的制備。
　　通過共混改性基膜材料，將含有羥基官能團(tuán)的聚乙烯醇縮甲醛（PVF)與聚醚砜（PES)共混，親水基團(tuán)羥基通過表面偏析在基膜表面富集，參與界面聚合反應(yīng)，在基膜與活性層間構(gòu)建共價(jià)鍵連接，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性PA/PES-PVF復(fù)合納濾膜的制備。所制備的PA/PES-PVF復(fù)合納濾膜純水通量為34.9 L/m2h（0.2 MPa），對(duì)Na2SO4截留率為92.7％，對(duì)橙黃鈉及剛果紅的截留率高達(dá)98%以上。同時(shí)將制備的穩(wěn)定性P

3、A/PES-PVF復(fù)合納濾膜應(yīng)用于原花青素乙醇溶液的分離濃縮中，體現(xiàn)了較好的分離性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，納濾替代傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮工藝在活性組分的濃縮提取中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　受自然界中生物粘合現(xiàn)象，特別是金屬離子增強(qiáng)的海洋貽貝類粘合系統(tǒng)啟發(fā)，利用FeⅢ與單寧酸（TA）間的配位作用在PES超濾膜表面形成穩(wěn)定的配位網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，制備了新型TA-FeⅢ/PES復(fù)合納濾膜。其純水通量為45.6 L/m2h，對(duì)Na2SO4的截留率為44.1%，對(duì)染

4、料橙黃鈉與剛果紅的截留率分別為94.8%與98.5%。相比于傳統(tǒng)的界面聚合法，基于配位作用制備復(fù)合納濾膜具有以下優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行，綠色環(huán)保；單相反應(yīng)，操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)過程易控。
　　以TA與FeⅢ間配位作用為推動(dòng)力，進(jìn)一步采用層層自組裝技術(shù)制備了(TA-FeⅢ)n/PES自組裝納濾膜?？疾炝藛误w濃度及組裝層數(shù)對(duì)復(fù)合膜性能的影響，所制備的納濾膜通量為10.4 L/m2h，對(duì)Na2SO4的截留率為81.8%，對(duì)橙黃鈉及剛果紅的截