過氧化物處理反滲透膜耐氧化機(jī)制研究.pdf

1、芳香聚酰胺復(fù)合反滲透(RO)膜中起分離作用的聚酰胺皮層易受活性氯的攻擊發(fā)生結(jié)構(gòu)降解，使膜性能下降，壽命衰減。為解決這一問題，本文將探究過硫酸鹽改性商品芳香聚酰胺RO膜的方法，提高膜的分離性能和耐氧化性能，并對(duì)改性機(jī)理做出初步探討。
　　用過硫酸鉀(K2S2O8)水溶液浸泡改性商品RO膜，控制以下五個(gè)影響因素:浸泡溶液的溫度、K2S2O8濃度、浸泡時(shí)間以及熱處理溫度和熱處理時(shí)間。對(duì)NaCl水溶液的分離性能結(jié)果表明，最佳的改性條件是浸

2、泡溫度為60℃，K2S2O8濃度為5wt％，浸泡時(shí)間為100min，熱處理時(shí)間為5min，熱處理溫度為120℃。此時(shí)通量提高43.2％，截留率提高0.2％。對(duì)小分子醇（乙醇、異丙醇，正丁醇）的分離實(shí)驗(yàn)表明在5wt％，100min下改性膜的截留性能最好。靜態(tài)氧化實(shí)驗(yàn)表明改性膜具有更好的耐氧化性，其中耐氧化性能最佳的改性條件是5wt％，100min。SEM、AFM結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)母男詶l件不會(huì)破壞膜表面的“峰-谷結(jié)構(gòu)”，只會(huì)降低膜表面粗糙度，

3、而高強(qiáng)度的處理則破壞膜的表面形貌。由ATR-FTIR和XPS得出，改性膜的紅外譜圖變化不大，而O元素含量增加，這說明改性膜表面的羧基增多;Zeta電位表征得出改性膜表面負(fù)電荷相對(duì)含量增加，這與膜表面羧基增多的結(jié)果一致。改性后接觸角降低，即親水性增加。
　　基于上述結(jié)果，提出“界面層交聯(lián)-皮層表面氧化”機(jī)理，即商品RO膜經(jīng)K2S2O8改性后，一方面，底膜的聚砜與皮層的聚酰胺分子交聯(lián)，形成致密的界面層;另一方面，皮層受過硫酸鹽的氧化作