芳香聚酰胺反渗透复合膜界面聚合影响因素分析
2021-04-10王晨霞杨庆陈欣马毓淑梁文正
应用化工 2021年4期
关键词:界面
王晨霞,杨庆,陈欣,马毓淑,梁文正
(兰州交通大学 环境与市政工程学院,甘肃 兰州 730070)
反渗透膜被广泛用在海水淡化和工业废水的处理。除此之外,在环境、化学、食品等领域的分离操作中也逐步得到应用。采用界面聚合法制备的芳香聚酰胺复合反渗透膜由于较低的操作压力、高通量和高脱盐率等优点得到广泛应用[1-2]。这种反渗透膜通常由三部分组成:最下面是无纺布支撑层,中间是聚砜或其他材料的超滤膜作为基膜,最上面为具有高选择分离性能的芳香聚酰胺致密薄层[3]。其中,芳香聚酰胺功能薄层制备是该技术的核心,其原理是用含有活泼单体(多元胺)的水相溶液浸渍基膜表面,然后再与含有另一种单体(多元酰氯)的有机相溶液接触,两相溶液混合后其所含单体迅速发生聚合反应生成致密皮层,从而制得反渗透复合薄膜,最常用的典型多元胺为间苯二胺(m-phenylenediamine,MPD),多元酰氯为(trimesoyl chloride,TMC)[4]。由于水相单体在有机溶液中的溶解度大于有机相单体在水溶液中的溶解度,这种不对称溶解度使聚合反应主要发生在有机相一侧。当交联聚合物薄膜的形成阻碍了单体之间的接触时,界面聚合就会突然减慢直至停止,这就是界面聚合反应自我抑制的特点,同时也解释了生成的聚合物薄膜厚度的超薄性。影响聚酰胺反渗透复合膜的因素包括:基膜性质、单体结构和浓度、溶剂及添加剂的选择、反应时间以及后固化温度时间等。由于这些因素都会影响到聚酰胺功能皮层的结构与性质,从而对复合膜的分离性能产生影响[5]。……
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