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正渗透脱盐技术作为一种新兴技术,拥有着巨大的水处理应用潜力。但目前正渗透技术面临的主要问题是缺乏具有高水通量、高离子截留率、高抗污染性能和化学性质与机械性质稳定的理想膜材料。FO脱盐过程中,ICP和膜污染问题是造成水通量下降的主要原因,二者同时发生,但并未被同时解决,因此急需一种新型的FO膜材料可使二者同时得到解决。近年来,备受关注的MoS2纳米材料有良好的亲水性、分离性能、化学性质稳定性和物化性质多样性等优点,是一种极具潜能的FO膜修饰材料。其超强的亲水性能有利于降低FO操作过程中的ICP问题。此外,MoS2不含共轭结构,有利于减轻脱盐过程中的膜污染问题。本文将MoS2用于正渗透膜修饰,以提高现有正渗透膜的亲水性,降低结构参数和ICP,进而提高水通量,同时提高膜材料的抗污染性能。本文的主要研究内容和结果如下:(1)通过层层自组装(LbL)的方式制备了 MoS2负载正渗透膜。通过SEM与EDS等表征方法,证明MoS2纳米片已成功负载于FO膜表面。修饰后膜材料表面粗糙度显著降低,有利于减少污染物与膜表面的相互作用,从而减轻膜污染问题。MoS2负载FO膜接触角值降低40.25%,表明其亲水性能显著提高,此外其孔隙率和平均孔径均有所增加,这有利于结构参数和ICP的降低,进而有利于水通量的提高。在四种不同价态离子驱动液条件下都具有较高的水通量和相对低的反向盐通量。当lMNaCl为驱动液时,其水通量增加了 35.34%,而反向盐通量降低26.67%。在BSA循环污染实验中,MoS2负载FO膜始终保持最高的水通量,经物理清洗后,其水通量恢复率亦保持最高水平,展现出较好的抗污染性能。(2)采用聚醚砜(PES)粉末,通过相转移方法,合成自制正渗透膜,在基底PES粉末中,掺入不同浓度梯度MoS2粉末对膜材料进行修饰改性。侧面SEM结果表明,MoS2掺入后,膜基底层的孔隙率增多而孔径增大,这与孔隙率和平均孔径测量结果一致,在MoS2掺入量为1%时,效果最佳。该结果有利于缓解FO脱盐过程中的ICP问题,从而极大的减弱了水通量的降低。同样在MoS2掺入量为1%时,基底层顶部亲水性增加到较高水平。基底层亲水性的提高,有利于形成更薄的指状孔活性层,该活性层结构有利于实现高的水通量。MoS2自身的平滑特性使修饰后的膜表面粗糙度降低45.46%,有利于减轻FO操作过程中的膜污染问题。在3种不同浓度NaCl驱动液条件下,膜材料均具有较高的水通量,且水通量增加量与驱动液浓度增加成正比,在MoS2掺入量为1%时,水通量增加到较高水平后,增加趋势显著降低,但随驱动液浓度增加,反向盐通量亦随之快速增加。Js/Jv结果表明,1 MNaCl溶液为驱动液时各FO膜的盐水比值均最低,表明1 M NaCl溶液为较适宜驱动液选择。掺入MoS2后膜材料盐水比趋于稳定,表面FO膜稳定性提高。综上所述,通过不同方法修饰的FO膜都具有较高的水通量和相对低的反向盐通量,且具有良好的抗污染性能,这为正渗透脱盐过程提供了一种新的具有广泛应用前景的膜材料。