有机-无机杂化型耐污染反渗透膜的制备及性能
2021-08-30苗小培
石油化工 2021年7期
苗小培,张 杨
(1. 中信环境投资集团有限公司,北京 100020;2. 中国石化 北京化工研究院,北京 100013)
由于水资源贫乏,反渗透膜技术被广泛应用于苦咸水脱盐、超纯水制备以及工业废水处理等领域[1-3]。到目前为止,使用最为广泛的反渗透膜材料为聚酰胺(PA)复合膜。它是多元胺与多元酰氯在多孔支撑层上通过界面聚合形成的以交联PA为分离层的复合膜[4-5]。虽然PA反渗透膜具有优异的透水性和截盐性,但它的耐污染性、耐氯性以及耐有机溶剂性却较差,依然需要改善[6-8]。
耐有机污染性差是PA反渗透膜最重要的一个缺陷。因为有机污染非常普遍,几乎发生在所有污水处理过程中。当有机污染发生在PA反渗透膜表面时,膜的透水性会显著下降,不仅导致能耗增加以及药剂清洗过程的成本提高,还缩短了膜的使用寿命[9-12]。因此,如何提高PA反渗透膜的耐有机污染性成为了国内外学者们的研究热点。已有的研究结果表明,污染物与膜表面之间的吸附作用主要依靠疏水缠绕、氢键作用以及静电缠绕[13-15]。因此,降低污染物与膜表面之间的缠绕作用可以有效地提高膜的耐污染能力[16-17]。
本工作采用溶胶-凝胶方法制备了聚乙烯醇(PVA)与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的溶胶-凝胶修饰液,将其涂覆在PA反渗透膜的表面,得到改性的反渗透膜PA-KH550。利用ATRFTIR、SEM、AFM、电极电位分析和接触角测试等方法分析了PA-KH550的结构与形貌、渗透性能、亲水性能、电极电位和耐污染性。
1 实验部分
1.1 主要原料
PVA:牌号PVA-124,醇解度为99%,日本可乐丽公司;……
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