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復(fù)合納濾膜研究進(jìn)展

導(dǎo)讀:納濾膜是納濾工藝的核心所在,制備納濾膜的本質(zhì)即是通過(guò)某一途徑在支撐材料表面構(gòu)建納米級(jí)別的孔道,從而賦予其納濾功能。界面聚合技術(shù)憑借其便捷、高效、穩(wěn)定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)被廣泛


返回列表 來(lái)源：未知 發(fā)布日期：2020-10-22 12:31【大 中 小】
納濾膜是納濾工藝的核心所在,制備納濾膜的本質(zhì)即是通過(guò)某一途徑在支撐材料表面構(gòu)建納米級(jí)別的孔道,從而賦予其納濾功能。界面聚合技術(shù)憑借其便捷、高效、穩(wěn)定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用,由此制備的納濾膜稱(chēng)為薄膜復(fù)合(納濾膜,由選擇分離膜和基膜兩部分構(gòu)成,具有穩(wěn)定性強(qiáng)、水通量高、易于工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。傳統(tǒng)界面聚合技術(shù)是利用溶于油水兩相中的多胺單體和酰氯單體在微濾或超濾多孔基膜表面進(jìn)行縮合反應(yīng),形成一層厚度在50~100nm的致密聚酰胺薄膜,該薄膜固結(jié)在基膜表面并起到選擇分離的作用,成為決定納濾膜性能的關(guān)鍵因素。然而,TFC納濾膜仍面臨膜性能的優(yōu)劣問(wèn)題(滲透性、選擇性、抗污染性等),這將直接影響納濾膜的分離效率和應(yīng)用成本,進(jìn)而決定其未來(lái)的應(yīng)用前景。為此,科研人員圍繞界面聚合技術(shù)在研發(fā)高性能TFC納濾膜方面付出了大量努力并取得了諸多成果。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到本文從單體類(lèi)型選擇、基膜類(lèi)型選擇、納米材料在界面聚合技術(shù)中的應(yīng)用以及新型無(wú)支撐界面聚合技術(shù)4方面,回顧TFC納濾膜的最新研究進(jìn)展,并就今后研究方向提出建議。
 
近幾年,研究者逐漸意識(shí)到基膜對(duì)納濾膜的最終性能亦有一定的影響?；た捉Y(jié)構(gòu)和化學(xué)特性(孔徑尺寸、孔隙率、親疏水性等)能夠直接影響單體擴(kuò)散速率和聚合反應(yīng)程度,進(jìn)而影響聚酰胺層的形態(tài)與性能。傳統(tǒng)界面聚合采用的基膜主要為聚砜和聚醚砜超濾膜。
 
1納米材料在界面聚合技術(shù)中的應(yīng)用
得益于納米技術(shù)的快速發(fā)展,采用納米材料提升納濾膜性能成為一種便捷、高效的途徑,使用納米材料制備的納濾膜也稱(chēng)為薄膜納米復(fù)合納濾膜。通過(guò)共混納米材料或?qū)⒓{米材料作為中間介層可有效調(diào)控納濾膜交聯(lián)程度、表面粗糙度、厚度、親疏水性、荷電性等,進(jìn)而改變納濾膜的過(guò)濾性能。

2總結(jié)與展望
采用界面聚合技術(shù)制備的納濾膜性能穩(wěn)定、分離效果好,在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到本文基于界面聚合技術(shù)回顧了通過(guò)選用新型單體、優(yōu)選基膜、應(yīng)用納米材料和開(kāi)發(fā)新型界面聚合技術(shù)實(shí)現(xiàn)納濾膜性能改善的研究成果,但為了進(jìn)一步改善納濾膜性能并拓展其應(yīng)用領(lǐng)域與規(guī)模,仍需膜技術(shù)領(lǐng)域研究者長(zhǎng)期不懈的努力。為此,今后的研究工作應(yīng)在考慮以下5點(diǎn)因素的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展:

(1)將宏觀(guān)性能測(cè)試結(jié)果與多種微觀(guān)表征參數(shù)相聯(lián)系,更為準(zhǔn)確地建立復(fù)合納濾膜的構(gòu)效關(guān)系,并在此指導(dǎo)下進(jìn)行納濾膜的優(yōu)化改進(jìn);

(2)將計(jì)算化學(xué)這一工具應(yīng)用于界面聚合反應(yīng)的理論模擬,從而更好地解釋試驗(yàn)現(xiàn)象,理解反應(yīng)機(jī)理,調(diào)控反應(yīng)條件;

(3)將單體開(kāi)發(fā)、基膜優(yōu)化、納米材料應(yīng)用等多種技術(shù)方法進(jìn)行綜合使用,實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);

(4)面向具體的應(yīng)用過(guò)程,以“有的放矢”的思路對(duì)納濾膜的分離性能和抗污染性能進(jìn)行協(xié)同調(diào)控;

(5)納濾膜的分離性能固然重要,但對(duì)于納濾膜的實(shí)際應(yīng)用而言,保證膜的長(zhǎng)期穩(wěn)定性同樣重要。因此,在開(kāi)發(fā)和使用新型界面聚合技術(shù)時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮該方法所制備的納濾膜是否滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)行中的強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求。