【摘 要】
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纳滤技术由于具有低能耗、绿色、高效的特点,在海水/苦咸水淡化和废水处理上得到了广泛的应用。界面聚合法简单方便,是制备商用纳滤膜的常用方法。但是商用的聚酰胺复合纳滤膜仍存在一些问题（如水渗透性较低）亟需解决,对其进行改性以制备高性能的复合纳滤膜是大势所趋。本论文通过构建适宜的多孔纳米材料中间层对传统的聚酰胺复合纳滤膜进行改性,制备了具有褶皱结构的多孔纳米材料聚酰胺复合纳滤膜来提高膜的渗透性能。对所制
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纳滤技术由于具有低能耗、绿色、高效的特点,在海水/苦咸水淡化和废水处理上得到了广泛的应用。界面聚合法简单方便,是制备商用纳滤膜的常用方法。但是商用的聚酰胺复合纳滤膜仍存在一些问题（如水渗透性较低）亟需解决,对其进行改性以制备高性能的复合纳滤膜是大势所趋。本论文通过构建适宜的多孔纳米材料中间层对传统的聚酰胺复合纳滤膜进行改性,制备了具有褶皱结构的多孔纳米材料聚酰胺复合纳滤膜来提高膜的渗透性能。对所制备的膜进行了结构和性质表征,并探究了其脱盐性能。主要研究内容及结果如下:（1）通过构建UiO-66-NH2中间层对传统的聚酰胺复合纳滤膜进行改性制得了具有褶皱结构的UiO-66-NH2聚酰胺复合纳滤膜,该膜具有良好的脱盐性能。将通过溶剂热法制备的UiO-66-NH2纳米颗粒真空过滤到聚丙烯腈（PAN）超滤膜上,再进行界面聚合反应制得复合纳滤膜。优化UiO-66-NH2的粒径和负载量得到的复合纳滤膜过滤硫酸钠水溶液时的渗透性为13.6 L m-2 h-1 bar-1（提升了58.1%）、截留率为97.5%。UiO-66-NH2中间层的引入能够促进复合纳滤膜表面褶皱结构的形成、降低分离层的厚度以及增强膜表面的亲水性,从而提高膜的渗透性能。（2）通过构建纳孔二氧化钛（nTiO2）中间层对传统的聚酰胺复合纳滤膜进行改性制得了具有褶皱结构的nTiO2聚酰胺复合纳滤膜,该膜具有良好的脱盐性能。将通过沸水辅助结晶法制备的具有纳孔结构的nTiO2纳米颗粒过滤在PAN基膜上,接着进行界面聚合反应制得改性纳滤膜。实验结果表明优化nTiO2负载量制得的nTiO2聚酰胺复合纳滤膜具有粗糙的褶皱结构和更薄的分离层,有助于提升膜的渗透性能,其过滤硫酸钠水溶液时的渗透性为12.8 Lm-2h-1 bar-1、截留率为98.2%。
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