含碳納米管TFN膜的制備與性能測試.pdf

1、本文用界面聚合法制備出新型高性能含碳納米管的復合正滲透膜。并探索了制備多孔支撐層和表面分離層的工藝條件，得出了最佳制膜條件。將碳納米管添加到多孔支撐層和表面分離層中，探究了復合膜中碳納米管的含量和管徑對膜的滲透性能和結構的影響。此外，還對膜的正滲透，納濾性能和抗污能力進行了測試，并得出以下主要結論:
　　膜的水通量隨著基膜鑄膜液中致孔劑的含量的增加而提高，異丙醇溶脹也可提高膜通量，但提高不太明顯，通量不超過1.0 L/(m2h)。

2、表面分離層的制備條件的探究最終確定膜的制備條件為:致孔劑含量8 g，界面聚合反應時間為30 s，界面聚合水相反應單體濃度為0.5％，油相單體濃度為0.1％。多巴胺改性濃度為2 g/L，改性時間24 h。改性膜獲得了4.05 L/(m2h)的通量，而反混通量相對于改性基底明顯下降，Js/Jv約為0.13 g/L。
　　復合膜的水通量隨著改性層中碳納米管含量的增加先增大后減小。當改性層中碳納米管添加量為0.05％時，膜獲得最大正滲透通

3、量，水通量由原膜的2.30L/(m2h)上升到4.92 L/(m2h)，對NaCl的截留率保持在90％。對于氯化鎂/純水體系，復合膜獲得最大水通量為7.24 L/(m2h)， Js/Jv約為0.42 g/L。多壁碳納米管比單壁管使復合膜更高地提高膜的水通量，并獲得更低的反混通量。此外，當支撐層中碳納米管添加含量為0.15％時，膜獲得氯化鎂/純水體系最大通量為7.15L/(m2h);當支撐層和改性層中都添加碳納米管時，復合膜獲得最大水通量

4、為8.25L/(m2h)，Js/Jv約為0.03 g/L。
　　與純聚酰胺膜相比，在支撐層和改性層中都添加碳納米管的復合正滲透膜能獲得更高的水通量，同時保持其截留率。在4 bar操作壓力下，基膜添加0.15％、改性層添加0.05％的復合膜水通量為29.33 L/(m2h)，對200 ppm MgCl2的截留率為40％，而純聚酰胺膜的水通量為20.89 L/(m2h)，截留率為41％。所制備的正滲透復合膜抗污能力明顯高于純聚酰胺膜，