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膜分离已经成为一项成熟的技术并被广泛应用于生活和生产的各个领域,但常规分离膜材料很难应用于强酸、强碱、强极性有机溶剂及高温等极端环境下的分离过程中。聚苯硫醚(PPS)由于其具有较强的耐酸碱、耐有机溶剂腐蚀及耐高温的特性,特别适合用于苛刻环境下的膜分离过程。本文以PPS微滤膜为基膜,通过后改性方式,实现分离功能层的构建,制备复合纳滤膜,研究了纳滤分离膜的过滤与分离过程。同时,研究了PPS中空纤维膜制备方法,讨论了稀释剂组分及后处理工艺对中空纤维膜结构及性能的影响。其主要内容如下:(1)以PPS微孔膜为基膜,采用真空辅助自组装技术,将1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)改性的氧化石墨烯(GO)在基膜表面构筑分离层,研究了BTESE浓度对复合膜结构及性能的影响。研究表明:在GO层间通过原位聚合作用,均匀地形成了有机硅纳米粒子(PB),实现了纳米粒子的均匀插层。一方面在GO层间形成连续的亲水性传输通道,提高水分子和乙醇分子的渗透性能;另一方面PB纳米粒子的多孔结构能有效增强对染料分子的截留分离作用。(2)采用界面聚合法,将弱交联形成的纳米GO(NGO)/哌嗪(PIP)自组装单元固定在PPS/聚多巴胺/聚乙烯亚胺(PDA/PEI)基膜表面,制备复合功能层,系统地研究了PIP浓度对复合功能层结构及性能的影响。研究表明:通过真空辅助自组装法及界面聚合作用形成的NGO/PA功能层中的NGO具有无序堆积和“双通道”结构,包括NGO层间渗透和PA分子链之间的自由空位传输通道,在两种通道的协同作用下实现金属离子的截留和水分子的渗透。(3)分子层层组装(m LBL)法制备了“三明治”结构的超薄复合膜,系统研究了水相单体及界面聚合层数对复合膜结构的影响,分析了成膜机理及膜结构对膜性能的影响。研究表明:由于水相单体PIP和间苯二胺(MPD)与油相单体1,3,5-均苯酰氯(TMC)的反应活性不同,及在油相中的扩散速率不同,导致形成的功能分离层结构和性质有较大差别。以PIP为单体形成的功能层结构疏松,表面光滑,但截留率较低;以MPD为单体形成的功能层致密,截留率高。(4)采用二苯甲酮(DPK)/安息香(BZ)为复配溶剂,通过热致相分离法(TIPS)制备了PPS中空纤维膜。系统研究了溶剂的配比及热拉伸处理对PPS中空纤维膜结构及性能的影响。研究表明:随着溶剂中DPK组分含量的增多,断面结构向双连续结构转变。内、外表面存在致密皮层,导致初生纤维膜的水通量较低;热拉伸处理后出现了拉伸孔和微裂纹状孔,水通量及机械性能得到明显提升。