反渗透复合膜最新研究进展

反渗透膜在海水淡化、超纯水制备、污水处理、制药及生物技术等领域得到了广泛应用.目前,最成功的反渗透膜是通过界面聚合方法制备的以交联聚酰胺为分离皮层的复合膜.交联聚酰胺皮层的结构和性质对最终反渗透膜的分离性能起关键作用.本文简要介绍了界面聚合复合膜的形成过程和结构、新型界面聚合功能单体、界面聚合反应添加剂、纳米杂化反渗透复合膜、高耐氯氧化性反渗透膜,以及反渗透复合膜表征方法创新等方面的研究进展和发展趋势.     

界面聚合反渗透复合膜材料及其表面修饰

针对我国反渗透复合膜材料研究领域存在的膜材料品种单一、膜性能相对较差、膜产品缺乏核心竞争力等现状,重点开展了界面聚合反渗透复合膜材料及其表面修饰方面的研究工作.从功能单体与制备工艺入手,研究开发高性能反渗透复合膜材料;采用表面改性技术,对界面聚合反渗透复合膜材料进行表面功能化修饰,研究开发界面聚合反渗透复合膜材料的表面改性实用技术;以期为我国反渗透复合膜材料及其产业的发展提供核心材料和先进制备技术.     

反渗透复合膜的发展

本文概述了国外复合膜的研究、演变、进展和改进等,对国内复合膜的发展进行了简单地回顾,最后就复合膜的发展趋势提出了作者的见解,希望对我国复合膜的研究和开发能有所帮助。     

TiO2/聚酰胺反渗透复合膜的制备及表征

以钛酸四丁酯为原料,在水/丁醇界面区进行水解,制备了锐钛矿型TiO2。分别将不同量的TiO2分散在水相或油相中,以界面聚合方法制备了TiO2/聚酰胺反渗透复合膜,研究了TiO2含量对所制备复合膜结构和分离性能的影响。SEM图谱结果表明,当TiO2添加到水相中时,其同时存在于聚酰胺复合膜皮层的底层以及聚砜基膜的指状孔道中;当TiO2添加到油相中时,复合膜表面结构致密,峰谷结构明显,可看到在膜皮层的表面有TiO2存在。膜分离性能的研究结果表明,与TiO2添加在水相中相比,TiO2添加在油相中能更好地提高膜分离性能。膜抑菌性能研究表明TiO2/聚酰胺反渗透膜在紫外光照下对大肠杆菌表现出良好的杀灭性能。     

反渗透复合膜耐污染性研究进展

反渗透复合膜是将超薄的功能性皮层材料负载于多孔支撑体上而形成的,而膜材料和支撑体可以分别选择,因而有利于实现膜性能最优化．目前制约它进一步广泛应用的难点之一仍是膜污染、反渗透复合膜耐污染性能的表征方法主要有：膜材料平衡水吸收分析、膜表面Zeta电位分析、膜接触角、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）．膜污染的主要防治方法：研制开发耐污染膜与复合膜表面结构控制等．     

反渗透复合膜内界面改性对其性能的影响研究--(Ⅰ)性能表征

用界面改性的方法研究了多孔支撑层／超薄功能层界面性质对反渗透复合膜性能的影响。采用了甲酸、磷酸、盐酸和弱极性试荆异丙醇作为聚砜底膜表面改性试剂。实验结果表明，在实验采用的不同的改性条件下，复合膜的性能都出现了大幅度的提高，改变改性试剂时，复合膜的性能变化有着相似的规律。改变改性试剂的浓度和改性时间有同样的改性效果。     

PAA—PSF交联复合膜的制备及对低浓度有机醇水溶液反渗透分离性…

进行了ＰＡＡ－ＰＳＦ交联复合膜的制备，研究了交联剂、添加剂对膜性能的影响，并通过扫描电观察了膜的断面结构，研究了ＰＡＡ＿ＰＳＦ交联复合地低浓度有机醇类水溶液反渗透分离性能、发现对于１０００×１０＾－６乙醇水溶液截留率达到６６．２％，透过流束可达０．９×１０＾－６（ｍ＾３．ｍ＾－２．ｓ＾－１），随醇的分子量的增加，截留率不断上升，对戊醇的截留率达９４．３％，而透过流速则保持相对稳定，对不同结构醇类的     

聚乙烯亚胺对反渗透复合膜抗菌性能的优化改性

以聚砜超滤膜为支撑层,利用间苯二胺和三甲酰氯发生界面聚合反应,制备出聚酰胺反渗透复合膜。用聚乙烯亚胺（PEI）通过连续界面聚合法对反渗透膜进行抗菌性能优化改性。通过探究PEI反应参数对膜性能的影响,确定了优化改性的最佳参数,对改性膜的分子结构、表面性能以及膜性能进行了研究。结果表明,当PEI反应的质量分数为2%,反应时间为60 s,热处理为100℃和5 min时,改性膜的性能最好。膜表面的亲水性和荷电性的双重提升有助于膜性能的提高。与原膜相比,所制备膜的截留率由96.6%提升至98.9%,水通量由35.7 L/(m2·h)增加到49.9 L/(m2·h);选用革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性葡萄球菌对膜抗菌性能进行了评价,所制备的膜对2种细菌的抑菌率分别可达95.8%和96.3%,通过PEI改性实现了膜分离性能和抗菌性能的同步提升。     

复合膜反渗透装置微生物污染的防治

简述了反渗透（ＲＯ）装置被微生物污染的情况及其危害．提出了防治复合膜反渗透装置微生物污染的方法，包括：ＲＯ前的预处理工艺的选择，采用紫外线杀菌器及电子除菌器；ＲＯ膜阻垢剂及抑菌剂的选择；ＲＯ系统停运时防止微生物污染的方法；ＲＯ系统被微生物污染后用杀菌剂药液清洗ＲＯ膜及系统．     

无机-有机复合膜的制备技术进展

介绍了近年来发展较快的无机-有机复合膜的研究情况,结合国内外近年来发表的相关论文;对其制备技术进行了综述.     

无机-有机杂化复合反渗透膜的研究进展

无机-有机杂化复合反渗透膜结合了有机膜和无机材料的优良性能,已成为复合反渗透膜领域研究的热点之一.主要介绍了无机-有机杂化复合反渗透膜的制备、分类、结构和性能,并针对杂化复合反渗透膜研究中现存的问题和今后的研究方向,提出了一些建议.     

新型耐高温复合反渗透膜的制备与性能

以杂萘联苯聚芳醚腈酮超滤膜为基膜,间苯二胺作为水相单体、均苯三甲酰氯作为有机相单体,通过界面聚合法制备了新型耐高温聚芳香酰胺复合反渗透膜.研究了单体浓度、反应时间对膜性能的影响,用扫描电子显微镜和红外光谱仪表征了界面聚合反应前后膜表面形貌和化学结构的变化,并对膜的耐高温性能进行了考察.随着操作温度从20℃升高到95℃,膜的脱盐率保持在97.9%,通量从7.4 L/(m~2·h)上升至31.4 L/(m~2·h);膜在沸水中煮沸至3 h,其脱盐率基本不变而通量先增加后趋于稳定,表明杂萘联苯聚芳醚腈酮复合反渗透膜具有优良的耐高温性能.     

反渗透膜用阻垢剂的研制与应用研究

利用溶液聚合的方法以丙烯酸、丙烯磺酸钠等单体为原料合成了含磺酸基的多元共聚物,并与有机膦酸、低分子量的聚丙烯酸等水处理药剂按一定比例进行复配研制成反渗透阻垢剂TM-1,通过动态实验室阻垢实验和在工业生产反渗透系统中的使用,证明TM-1对CaCO3垢、CaSO4垢,铁盐、硅垢等有很好的阻垢效果.     

新型反渗透膜的研究进展

反渗透膜的发展推动了水处理技术的进步,自从聚酰胺膜诞生,反渗透膜的发展处于瓶颈阶段,而寻求新型膜材料的研究也在进行中.文章从无机膜、杂化膜及新型有机膜三个方向叙述了近年来反渗透膜的研究状况,归纳了各种类型反渗透膜的分离性能,应用前景及存在问题,为反渗透膜的发展提供了参考依据.     

耐污染反渗透/纳滤复合膜研究进展

膜污染防控是反渗透(RO)、纳滤膜研究的重要方向,是影响其应用的关键环节。本文总结了常见的反渗透膜污染类型,并对影响反渗透膜污染的关键因素进行分析;并重点综述了目前提高反渗透膜耐污性的方法,包括设计新型关键单体、表面物理改性、表面化学改性及共混改性等方法;最后对耐污染反渗透膜的研究进行了展望。     

介孔SiO2孔道结构对聚酰胺反渗透复合膜性能的影响

在界面聚合过程中,通过添加改进水热方法制备的球形介孔SiO2纳米材料,制备了改性的聚酰胺反渗透复合膜。使用扫描电镜、X射线衍射和氮气吸附-脱附等手段对制备的介孔SiO2纳米材料进行表征;采用反渗透膜评价装置、原子力显微镜、扫描电镜(SEM)和静态接触角仪器等手段对复合膜的性能和结构进行测试和表征;并对比了相同粒径大小的实心SiO2和介孔SiO2对膜渗透性能的影响。结果证明:成功合成了一种具有孔径分布均匀、粒径均一、比表面积较大、分散性较好的介孔SiO2纳米球形颗粒;SEM表征结果证实纳米材料在膜表面分布均匀,膜表面亲水性能提高,粗糙度变大;膜性能测试结果证实了介孔SiO2的添加使得膜在维持较高截留率的前提下,具有更高的水通量;同时,通过对比相同尺寸的实心SiO2作为添加材料,证实了介孔SiO2的孔道结构更有利于水分子的传输。当介孔SiO2添加质量为0.06%时,水通量由23L/(m2·h)提高至39L/(m2·h),对氯化钠的截留仍然维持在98%以上。