溶胀嵌入脂肪酸分子制备高脱硼反渗透膜

采用“溶胀-嵌入-收缩”方法改性聚酰胺反渗透膜，制备了一种高脱硼反渗透膜。通过甲醇溶胀增加了高分子链之间的距离，为疏水性癸酸分子的嵌入提供了场所，然后在压力和浓差极化共同作用下，改性分子选择性嵌入聚酰胺膜的孔内；当甲醇分子离开后，聚酰胺膜收缩将癸酸分子固定在高分子网络中。实验借助溶胀和分子嵌入以及溶胀后的收缩调节聚酰胺膜的孔径大小；利用脂肪酸的疏水性降低聚酰胺膜的极性，从而实现增加空间位阻和减少氢键结合位点数量的目的。实验结果显示，改性膜的脱硼率和截盐率均明显升高，截盐率从90.36%增加到96.46%，脱硼率从未改性膜的47.85%增加到77.32%，渗透液的硼含量达到WTO的使用标准。虽然水和硼的渗透性均下降，但是水和硼的渗透选择性增加，证明该方法有利于提高水硼选择性。     

反渗透膜脱硼技术研究进展

硼是生命体中必不可少的微量元素，但是摄入过量的硼会危害动植物的生长发育。在现有脱硼技术中，反渗透膜脱硼被认为最具应用前景，但受硼酸分子的分子直径小和不带电荷等影响，反渗透膜对硼的脱除仍不能满足实际要求，因此制备高脱硼反渗透膜具有重要意义。本文综述了近年来反渗透膜脱硼技术的研究进展，重点阐述了提高反渗透膜脱硼率的机制，主要思路包括优化反渗透膜结构和利用硼酸特殊性质；改善反渗透膜脱硼性能的有效途径包括开发新型膜材料，优化界面聚合工艺和物理化学法改性等；制备高脱硼反渗透膜的主要障碍是水硼传输的trade-off现象和缺少针对水和硼传输的模型。另外，硼酸分子具有独特的物理化学性质，可以借助硼酸分子研究聚酰胺反渗透膜的网络结构、水硼在膜内的传输机制和引起trade-off现象的因素。