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随着我国工业化的快速发展,环保行业尤其是水处理领域受到了越来越多的重视,以纳滤及反渗透为主导的膜分离技术以其特有的优势得到了广泛的应用。为了满足现代经济体系对节能降耗日益增长的需求,能源节约型膜材料的开发在推动膜技术创新发展的过程中具有十分重大的价值和意义。本文从节能降耗的角度出发,分别从两方面对高性能聚酰胺复合膜的制备进行了深入研究。一方面通过对超滤底膜改性制备了兼具优良截留率和一二价离子选择性的高通量纳滤膜,有效的降低了生产能耗;另一方面合成了新型制膜单体,同时优化制膜工艺得到了耐污染性十分良好的反渗透膜,显著地减少了频繁清洗更换分离膜的运行成本。在高通量纳滤膜的制备中,本论文将经典的重氮化诱导(DIAP)技术首次应用到超滤膜表面改性中,通过共价接枝聚苯胺层(PAP),得到稳定的氨基功能化超滤膜,进而利用哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)分别在未处理的聚砜超滤膜以及经DIAP技术改性的聚砜超滤膜上通过界面聚合法制备聚酰胺纳滤膜。表征结果显示PAP层的存在显著的减小了活性层的厚度,增加了膜表面粗糙度。在分离渗透性能中,改性后的纳滤膜在具备同样优良截留率和一二价离子选择性的情况下,通量得到大幅提升。在0.4 MPa的低压下自来水的通量仍可达5.6 L/m2/h/bar,是未改性纳滤膜通量的2倍左右,成功打破了传统意义上通量和截留率间的“trade-off”现象,并且具有长期运行稳定性,有效的降低了操作能耗,为高通量纳滤膜的制备提供了新方法、新思路。对于耐污染型反渗透膜的研究,本论文分别从制备新型制膜单体及改进制膜工艺两个角度出发,首先在分子水平上设计合成了能够发生自聚合反应的5-(N-亚磺酰胺)间苯二甲酰氯(NSO)单体,同时采用层层自组装技术代替传统界面聚合工艺,制备了新一代NSO反渗透膜。实验结果表明,此种反渗透膜仅在组装层数为5层时即可实现优良的分离渗透性能,对于盐溶液的截留率分别为R(Na2SO4)=99.6%、R(MgSO4)=99.1%、R(NaCl)=97.2%、R(MgCl2)=96.4%、R(CaCl2)=94.2%,纯水通量为1.3 L/m2/h/bar。同时根据耐污染性能测试结果,与传统界面聚合法制备的反渗透膜约65%的通量衰减率相比,NSO反渗透膜的通量衰减率仅有13%左右,耐污染性能得到显著提高,有望在海水淡化、废水处理领域得到有效利用。