纳滤技术及高分子纳滤膜的制备

纳滤技术是一种介于超滤与反渗透之间的新型分离技术,其优点在于不仅能截留分子量为数百的有机分子,而且对不同价态的离子其截留能力也不同.介绍了纳滤膜的传质模型(空间电荷模型、固定电荷模型和杂化模型等),比较了高分子纳滤膜各种制备方法的优缺点,重点介绍了界面聚合法制备高分子复合纳滤膜的过程、界面聚合所用材料、膜性能影响因素及该方法的特点,最后提出纳滤技术研究将朝着新型纳滤膜开发、集成工艺开发和过程优化等方向发展.     

纳滤膜的离子选择性

讨论了荷正电的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDM）／聚砜（PSF）中空纤维内压纳滤膜对无机离子的截留特点．研究了纳滤膜对无机盐的截留率与离子种类、电荷数以及有效离子半径等因素之间的关系．结果表明：阴离子的电荷数对截留率的影响较小，而阳离子的电荷数对截留率的影响较大；二价（和多价）阳离子的截留率高于一价阳离子；纳滤膜对复合离子的截留率较高；阴离子的截留率随离子半径的增大而增加。但阳离子的截留率随半径的增加而减少．     

纳滤技术及高分子纳滤膜的制备

纳滤技术是一种介于超滤波与反渗透之间的新型分离技术,其优点在于不仅能截留分子量为数百的有机分子,而且对不同价态的离子其截留能力也不同,介绍了纳滤膜的传质模型（空间电荷模型、固定电荷模型和杂化模型等）,比较了高分子纳滤膜各种制备方法的优缺点,重点介绍了界面聚合法制备高分子复合的滤膜的过程、 界面聚合所用材料、膜性能影响因素及该方法的特点,最后提出纳滤膜技术研究将朝着新型的纳滤开发、集成工艺开发和过程优化等方向发展。     

高渗透性芳香聚酰胺反渗透膜的影响因素及机理分析

随着反渗透膜应用的普及化和广泛化,提升其渗透性能成为了当下的迫切追求。为进一步改善以间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体的芳香聚酰胺反渗透膜的分离性能以及表面形貌,从水相浸润时间、油相反应时间、热处理温度和时间、MPD及TMC的添加量、以及二甲亚砜(DMSO)的添加量等方面进行了研究,得到具有均一形貌的高渗透性芳香聚酰胺反渗透膜。通过对芳香聚酰胺反渗透膜进行性能评价、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)等测试。结果表明：改善工艺参数后得到的反渗透膜拥有良好的渗透性能、分离性能以及表面形貌。     

PEFT聚酯的制备及PEFT纳滤膜的截留性能

为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料制品使用后降解缓慢和聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯（PEF）韧性差的问题,开发一种新型嵌段共聚酯聚2,5-呋喃二甲酸-乙二醇-co-对苯二甲酸酯（PEFT）,可通过酯交换-熔融缩聚法合成,且PEFT拥有与PEF相媲美的热力学性能。利用FTIR及NMR等对聚酯结构进行表征,结果表明该方法成功制备了PEFT聚酯。通过TG、DSC和紫外光照表征,结果表明PEFT聚酯热学性能优良,且在紫外光照射下可快速降解。又将PEFT聚酯材料通过非溶剂致相分离法（NIPS）制备了不同铸膜液浓度的PEFT纳滤膜,用于对染料离子及金属盐溶液的截留,而后对其表面粗糙度、水接触角、荷电性、染料和金属盐离子的截留能力等方面进行了测试。结果表明：PEFT纳滤膜对甲基蓝（Mr=799.8）染料、酸性品红（Mr=585.4）染料都具有良好的截留性能,最高截留率可达99%和87.7%,并且纳滤膜经长期循环后仍具有较高的稳定性,但对金属盐（MgSO4）溶液截留性能不佳,截留率最高不超过35%。综合研究发现PEFT纳滤膜在染料截留方面性能突出。     

有机物对聚酰胺复合纳滤膜硫酸钙结垢的影响

为揭示不同有机物形成的污染层对硫酸钙在纳滤膜面结垢行为的影响,选用牛血清蛋白(BSA)、腐殖酸(HA)、海藻酸(SA)作为典型有机污染物对聚酰胺复合纳滤膜进行污染,之后进行硫酸钙结垢实验.利用扫描电镜(SEM)观察不同污染条件下的硫酸钙形态,采用原子力显微镜(AFM)结合自制的硫酸钙探针测定不同污染条件下膜-硫酸钙及硫酸钙-硫酸钙之间的作用力.结果表明:与新膜结垢相比,有机物吸附在纳滤膜上改变了膜面性质,影响硫酸钙晶体成核机理.3种有机污染条件下硫酸钙结垢污染程度为SAHABSA.这是因为SA与Ca~(2+)的相互作用可缩短硫酸钙晶体成核时间,增大晶体尺寸,导致纳滤膜通量迅速下降;HA与Ca~(2+)络合增大了结垢层的厚度和密实度,导致纳滤膜通量衰减较大;而BSA与Ca~(2+)的结合能力较弱,加上其特殊的心形分子结构,导致该情况下硫酸钙结垢程度弱于其他两种有机物条件.     

二次界面聚合法制备聚酰胺-银纳米粒子复合纳滤膜

为提高聚酰胺纳滤膜的抗菌性能,采用间苯二胺还原银前驱体,制备带有氨基的银纳米粒子(MPD-Ag NPs),通过简单易操作的二次界面聚合法制备抗菌聚酰胺-Ag NPs纳滤膜,分析MPD-Ag NPs的形成,表征聚酰胺-Ag NPs纳滤膜的化学组成、表面形貌,测试亲水性、荷电性、分离性能和抗菌性能。结果表明：MPD-Ag NPs中银是以金属态形式存在;当MPD-Ag NPs的质量分数为0.02%时,制备的纳滤膜水通量为21.11 L/(m²·h),对Na₂SO₄的截留率为97.95%;与未负载MPD-Ag NPs的纳滤膜相比,通过二次界面聚合法制备的纳滤膜耐氯性能更佳,且具有更优异的抗菌能力,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别为92.46%和84.35%。     

界面缩聚一锅催化半芳香聚酰胺磺酰胺的合成及表征

以三氯甲苯和氯磺酸为原料制备3-氯磺酰苯甲酰氯单体,使其与1,6-己二胺通过界面缩聚法一锅催化合成了高分子质量的半芳香聚酰胺磺酰胺聚合物.利用傅立叶变换红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透波谱、热重分析等对聚合物的结构和性能进行了表征.获得的聚酰胺磺酰胺聚合物的数均相对分子质量为3.59×105,且分布较窄,分散性指数为1...     

低分子量中性溶质体系的纳滤膜的透过特性

根据浓差极化模型和非平衡热和力学模型，对４种品牌的纳滤膜（ＮＦ－４０膜，ＮＴＲ７４５０膜、Ｄｅｓａｌ５膜和Ｇ－２０膜）在醇类和糖类中性溶质体系的透过实验数据进行回归计算，救是膜定数（即膜的反射系数和溶质透过系数），再由这些膜定数结果根据细孔在算了４种品牌的纳滤膜的细孔结构参数，这４种膜的细孔半径范围在０．４－０．８ｎｍ，结果讨论表明细孔模型适用于纳滤膜的结构评价。     

L-精氨酸改性复合纳滤膜及其抗污染性能

膜污染是限制纳滤膜广泛应用的重要原因之一.将精氨酸添加到无水哌嗪(PIP)水相溶液中,与1,3,5-均苯三甲酰氯(TMC)发生界面聚合反应引入聚酰胺选择分离层中,采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、Zeta电位仪和静态水接触角测量仪对所制备的精氨酸改性复合纳滤膜进行表征,并研究了水相...     

聚酰胺纳滤中空纤维复合膜的制备及其性能研究

以聚砜为原料,初步纺制了一种具有特殊形态结构的聚砜中空纤维基膜,以哌嗪水溶液和均苯三甲酰氯正己烷溶液进行界面聚合,在基膜表面形成超薄脱盐功能层.文中讨论了聚合条件对膜性能的影响.实验确认,中空纤维膜对MgSO4具有较高的脱盐率(>90%)和较高的透水通量(40L·m-2·h-1)     

天然有机物对纳滤膜污染的分析与控制

介绍了天然有机物的组成、性质及其对纳滤膜污染的机理,并对天然有机物污染纳滤膜的影响因素,如NOM的性质、膜的特性、pH值、离子浓度和操作条件等作了详细的阐述,提出了污染控制的方法,指出适当的选择工艺运行参数以及对原水进行预处理能够最大程度降低膜污染提高膜寿命,同时可以优化膜工艺性能并降低运行费用。     

进口卷式聚酰胺膜与国产中空醋酸膜的性能比较

比较了反渗透的进口聚酰胺卷式复合膜与国产中空醋酸纤维素膜在纯水制备工艺中的性能，分析了两类膜品种的进水水质条件对浓水与淡水水质的影响，明确了两类膜品种性能的优劣及使用范围，为国产中空醋酸纤维素膜品种的推广与应用提供了依据．     

纳滤膜流动电位的研究

自行研发荷电纳滤膜的荷电性能测试装置，以不同浓度、不同成分的盐溶液为荷电纳滤膜表面流动电位的测量介质，研究了不同浓度、不同成分溶液在不同的压力条件下对纳滤膜表面流动电位测量的影响．研究认为，研制所得的荷电性能测试装置可以用来测试荷电膜的流动电位．一般情况下，对荷电纳滤膜测量，采用浓度为0．001mol／L的KCl溶液作为介质可得到稳定的测试结果、     

海藻酸不同存在状态对纳滤膜硅酸盐结垢影响

为探索硅酸盐结垢过程中,多糖类有机物海藻酸(AA)在纳滤过程中的不同存在状态,即在溶液中与饱和硅酸盐共存、在膜面生成有机污染层,对聚酰胺复合纳滤膜硅酸盐结垢的影响.由过滤实验研究硅酸盐结垢过程中膜通量衰减趋势;结合扫描电子显微镜及原子力显微镜,分析膜表面污染层结构;通过Zeta电位研究静电排斥作用的影响;利用原子力显微镜结合二氧化硅胶体探针分析不同结垢阶段的黏附力特点.结果表明:硅酸盐结垢污染程度为:新膜AA与硅酸盐共存时(新膜)AA污染膜.对比新膜的硅酸盐结垢,AA与硅酸盐共存时,可以较弱程度地减轻硅酸盐结垢;然而当AA污染层在膜面形成后,硅酸盐结垢程度显著降低.上述结果表明,AA的不同存在状态对硅酸盐结垢的影响差异很大.     

Preparation of ph-sensitive composite nanofiltration membrane

Positively charged composite nanofiltration (NF) membranes were prepared through interfacial polymerization of poly[2-(N,N-dimethyl amino)ethyl methacrylate](PDMAEMA) on porous polysulfone (PSF) substrate membranes. The effects of pH on swelling ratio (SR) of the pure crosslinked PDMAEMA membrane and on separation performances of the composite NF membrane were investigated. The results show that the quaternized amino groups produced through interfacial polymerization technique are soluble in both phases, which accelerate the crosslinking reaction as self-catalysts. The swelling/contracting behavior of the pure crosslinked PDMAEMA exhibited a well reversible pH sensitive property. Importantly, the rejection and flux of the composite NF membrane show pH-sensitive behavior in NF process. Furthermore, with the help of a relatively novel method to measure membrane conduction, the true zeta potentials calculated on the basis of the streaming potential measurements proved the pH-sensitive behavior of the NF membrane.     

纳滤膜在印染废水处理中的应用研究

使用自制的聚哌嗪均苯三甲酰胺／聚砜纳滤中空纤维复合膜，进行印染废水处理实验．结果表明．纳滤膜对染料有很好的截留率，其截留过程中筛分效应和荷电效应起主导作用：废水中染料浓度和无机盐浓度对纳滤膜截留性能有显著的影响；0．6MPa下对实际印染废水浓缩5～10倍，纳滤膜对CODCr的去除率大于70％，对色度去除率为99％，能有效截留废水中的染料和有机物．     

混凝-超滤-纳滤组合工艺在城市污水回用中的处理效能研究

采用纳滤组合工艺处理苏州市新区污水处理厂二级出水.研究结果表明,对于纳滤膜而言,随着膜通量的提高,出水DEHP和莠去津浓度稍有上升,但截留率均维持在80％以上;同时,纳滤对于邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和乐果都有较好的截留效果,出水水质总体达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）.对于纳滤组合工艺而言,当控制初始pH为5,温度为5℃,跨膜压力（TMP）为0.5 MPa的条件下,纳滤组合工艺的处理效果达到最佳,其对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、乐果和莠去津的截留率分别达到86.6％、94.8％、95.13％和88.6％,经过6.5 h运行后纳滤膜比通量下降了20％,纳滤组合工艺能长时间稳定运行.