新型耐氧化含氟聚酰胺反滲透復合膜的研究.pdf

1、反滲透被稱為“21世紀的凈水技術”,其核心是高性能的反滲透膜,但目前通用的聚酰胺反滲透復合膜普遍存在易氧化的缺點,嚴重限制了反滲透技術的應用和發(fā)展。本文基于聚酰胺反滲透膜的氧化機理,合成了一種新的功能單體2,2-二氟丙烷-1,3-二胺(DFPDA),通過界面聚合法與多元酰氯反應制備得到新型的耐氧化反滲透復合膜。
　　 2,2-二氟丙烷-1,3-二胺的合成包含三個反應過程:氟化、酰胺化和還原。以丙二酸二乙酯為起始原料,經(jīng)選擇性氟化

2、試劑selectfluor氟化制得第一中間體2,2-二氟丙二酸二乙酯(DFDEM),再經(jīng)氨水酰胺化制得第二中間體2,2-二氟丙二酰胺(DFMA),最后在還原劑硼烷存在下反應得到目標產(chǎn)物DFPDA?？疾炝朔?、酰胺化和還原三步反應的工藝條件對產(chǎn)品收率的影響,結果表明采用selectfluor為氟化試劑、氨水為酰胺化試劑均比傳統(tǒng)的氟氣氟化、氨氣酰胺化工藝更安全,反應條件更溫和,產(chǎn)品總收率最高可達53.2％。
　　 通過單次界面聚合法

3、將功能單體多元胺DFPDA與多元酰氯CFIC反應制得了一種新型的含氟聚酰胺－氨酯反滲透復合膜材料DFPDA-CFIC,但其分離性能和耐氧化性能均不夠理想。于是,采用二次界面聚合法將DFPDA與初生態(tài)聚酰胺基膜(MPD-TMC)上殘余的酰氯單體或酰氯基團反應,使基膜表面形成一超薄的抗氯層TMC-DFPDA,所得二次聚合膜MPD-TMC-DFPDA其分離性能和耐氧化性能均優(yōu)于DFPDA-CFIC膜?？疾炝顺赡すに嚾绶磻獣r間、熱處理溫度、熱處

4、理時間、單體濃度配比、乙二醇的濃度等對膜分離性能的影響,并采用SEM、AFM、XPS和.ATR-FTIR對制備的反滲透膜的表面形態(tài)和化學結構進行了表征,同時與常規(guī)聚酰胺反滲透復合膜MPD-TMC進行對比。
　　 最后,采用活性氯浸泡法測試了三種反滲透膜CFIC-DFPDA、MPD-TMC和:MPD-TMC-DFPDA的耐氧化性能,并通過FTIR-ATR和SEM對氯化前后三種膜的化學結構和表面形態(tài)分別進行了分析和觀察。結果表明反滲