【摘 要】
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正渗透（Forward Osmosis,FO）技术与传统的膜分离技术相比,具有低能耗、低污染、高截留率等特点,通过不同的膜改性方法以求得到性能优良的复合膜的研究备受关注;金属有机骨架材料（MOFs）是一种具有骨架结构的由中心金属与含氧、氮等有机配体通过自组装方式连接而成的纳米材料,具有孔隙率高、化学稳定性强、孔径范围大、比表面积大等特点,被认为是基于膜分离的可行材料。本文以去离子水为溶剂,通过水热
【基金项目】
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陕西省重点科技创新团队计划（2017KCT-19-01）； 陕西省技术创新引导专项（2018HJCG-18）； 陕西省重点产业链（群）项目（2017ZDCXL-GY-07-02）；
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正渗透（Forward Osmosis,FO）技术与传统的膜分离技术相比,具有低能耗、低污染、高截留率等特点,通过不同的膜改性方法以求得到性能优良的复合膜的研究备受关注;金属有机骨架材料（MOFs）是一种具有骨架结构的由中心金属与含氧、氮等有机配体通过自组装方式连接而成的纳米材料,具有孔隙率高、化学稳定性强、孔径范围大、比表面积大等特点,被认为是基于膜分离的可行材料。本文以去离子水为溶剂,通过水热法合成了两种性能优异的MOFs纳米材料FUM和GO@FUM,选取PAN双支撑层正渗透膜为基膜,通过界面聚合法分别将两种纳米材料掺杂到复合正渗透膜的聚酰胺（PA）中,制备出两种新型的纳米复合正渗透膜。对纳米材料和改性的复合正渗透膜的特性进行研究,并分析纳米复合正渗透膜对典型的非甾体抗炎药（NSAIDs）的去除性能,结果显示:（1）在FUM纳米复合正渗透膜中,随着FUM纳米材料添加量的增加,复合膜的亲水性、孔隙率和粗糙度均有所改善。当FUM纳米材料的添加量为0.02%wt时,膜的性能最佳,FO模式下其水通量为14.32LMH,与原始TFC正渗透膜相比水通量提高约21.25%。在处理以BSA和SA为代表的有机污染物方面,FUM纳米复合正渗透膜的抗污染性能提升。但随着FUM纳米材料的加入,纳米复合正渗透膜的反向盐通量有略微增大。（2）为了进一步改善复合膜的反向盐通量,制备了GO@FUM纳米复合正渗透膜。随着GO@FUM纳米材料添加量的增加,复合膜的粗糙度、孔隙率、亲水性均显著提高。当GO@FUM纳米材料添加量为0.04%时,膜的性能最佳。FO模式下,与原始正渗透膜相比,GO@FUM纳米复合正渗透膜的水通量提升约35.06%,反向盐通量下降约48.67%,表现出更高的选择性;另外,在处理以BSA和SA为代表的有机污染物方面,GO@FUM纳米复合正渗透膜表现出更强的抗污染性能。（3）在去除布洛芬和萘普生方面,FUM纳米复合正渗透膜的去除率分别为98.47%和99.13%,GO@FUM纳米复合正渗透膜的去除率分别为99.21%和99.85%。两种改性的纳米复合正渗透膜均表现出对NSAIDs优异的去除和抗污染性能,且GO@FUM纳米复合正渗透膜去除率更高,膜表面污染物沉积更少,形成的吸附层疏松多孔,抗污染性能更优。
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