复合纳滤膜研究进展

导读:纳滤膜是纳滤工艺的核心所在,制备纳滤膜的本质即是通过某一途径在支撑材料表面构建纳米级别的孔道,从而赋予其纳滤功能。界面聚合技术凭借其便捷、高效、稳定的技术优势被广泛

来源：未知发布日期：2020-10-22 12:31【大中小】

纳滤膜是纳滤工艺的核心所在,制备纳滤膜的本质即是通过某一途径在支撑材料表面构建纳米级别的孔道,从而赋予其纳滤功能。界面聚合技术凭借其便捷、高效、稳定的技术优势被广泛应用,由此制备的纳滤膜称为薄膜复合(纳滤膜,由选择分离膜和基膜两部分构成,具有稳定性强、水通量高、易于工业化生产等特点。传统界面聚合技术是利用溶于油水两相中的多胺单体和酰氯单体在微滤或超滤多孔基膜表面进行缩合反应,形成一层厚度在50~100nm的致密聚酰胺薄膜,该薄膜固结在基膜表面并起到选择分离的作用,成为决定纳滤膜性能的关键因素。然而,TFC纳滤膜仍面临膜性能的优劣问题(渗透性、选择性、抗污染性等),这将直接影响纳滤膜的分离效率和应用成本,进而决定其未来的应用前景。为此,科研人员围绕界面聚合技术在研发高性能TFC纳滤膜方面付出了大量努力并取得了诸多成果。天津津腾实验设备有限公司了解到本文从单体类型选择、基膜类型选择、纳米材料在界面聚合技术中的应用以及新型无支撑界面聚合技术4方面,回顾TFC纳滤膜的最新研究进展,并就今后研究方向提出建议。

近几年,研究者逐渐意识到基膜对纳滤膜的最终性能亦有一定的影响。基膜孔结构和化学特性(孔径尺寸、孔隙率、亲疏水性等)能够直接影响单体扩散速率和聚合反应程度,进而影响聚酰胺层的形态与性能。传统界面聚合采用的基膜主要为聚砜和聚醚砜超滤膜。

1纳米材料在界面聚合技术中的应用
得益于纳米技术的快速发展,采用纳米材料提升纳滤膜性能成为一种便捷、高效的途径,使用纳米材料制备的纳滤膜也称为薄膜纳米复合纳滤膜。通过共混纳米材料或将纳米材料作为中间介层可有效调控纳滤膜交联程度、表面粗糙度、厚度、亲疏水性、荷电性等,进而改变纳滤膜的过滤性能。

2总结与展望
采用界面聚合技术制备的纳滤膜性能稳定、分离效果好,在现实应用中取得了良好的社会效益和经济效益。天津津腾实验设备有限公司了解到本文基于界面聚合技术回顾了通过选用新型单体、优选基膜、应用纳米材料和开发新型界面聚合技术实现纳滤膜性能改善的研究成果,但为了进一步改善纳滤膜性能并拓展其应用领域与规模,仍需膜技术领域研究者长期不懈的努力。为此,今后的研究工作应在考虑以下5点因素的基础上进一步开展:

(1)将宏观性能测试结果与多种微观表征参数相联系,更为准确地建立复合纳滤膜的构效关系,并在此指导下进行纳滤膜的优化改进;

(2)将计算化学这一工具应用于界面聚合反应的理论模拟,从而更好地解释试验现象,理解反应机理,调控反应条件;

(3)将单体开发、基膜优化、纳米材料应用等多种技术方法进行综合使用,实现不同技术方法的优势互补;

(4)面向具体的应用过程,以“有的放矢”的思路对纳滤膜的分离性能和抗污染性能进行协同调控;

(5)纳滤膜的分离性能固然重要,但对于纳滤膜的实际应用而言,保证膜的长期稳定性同样重要。因此,在开发和使用新型界面聚合技术时,应同时考虑该方法所制备的纳滤膜是否满足实际运行中的强度与稳定性要求。

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复合纳滤膜研究进展

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