磺化纖維素納米纖維多孔膜支撐的高通量納濾膜的制備及脫鹽性能

孔金鳳,朱玉長,靳 健,

(1.蘇州大學材料與化學化工學部,蘇州 215123;2.中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所,蘇州 215123)

隨著社會和經濟的發展,水資源危機已成為重要的全球性問題之一[1～3].利用膜分離技術實現海水/苦咸水的脫鹽以及污水的循環再利用,增加可利用淡水資源及提高其利用效率,對于解決淡水資源危機具有重要意義.納濾膜是一種介于超濾和反滲透分離膜之間的壓力驅動的新型分離膜材料[4,5].根據納濾膜的孔徑大小以及表面荷電狀態,納濾膜能夠選擇性截留水體中二價或多價鹽離子以及分子量>200 的有機物,而對于一價鹽離子的截留較低.與反滲透膜相比,納濾膜的操作壓力低、通量大,因此在海水脫鹽前處理、自來水軟化、污水處理、食品加工、醫藥、能源等領域具有廣泛的應用[6～9].目前,商品化納濾膜主要的結構形式是薄膜復合(TFC)膜結構,由一個較厚、易滲透的多孔支撐底膜和一個較薄的致密分離層組成[10～12].其中,多孔支撐底膜主要提供必要的機械強度和流體傳輸通道; 致密分離層主要起到篩分截留的作用.分離選擇層對于納濾膜的分離通量以及分離選擇性起到決定性作用,因此,提升納濾膜和反滲透膜性能的關鍵在于調控分離選擇層的結構與性質.

目前,TFC納濾膜制備的主要方法為界面聚合法.為了提升TFC納濾膜的分離通量以及分離選擇性,一方面通過調控參與界面聚合反應的單體的結構和性質[13～16]、界面聚合后……