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正渗透节能高效、绿色环保,是近些年来发展迅速的新型膜分离技术,在海水淡化领域具有重要应用价值。制备高性能正渗透膜是其中的研究核心,本文旨在制备得到高盐截留、高水通量的薄层复合(TFC)正渗透膜。具体工作内容有以下几个方面: 探索了掺杂表面带有羧基聚合物纳米粒子对相转化过程的影响。掺杂小球表面羧基量越多,孔壁中出现大量次级孔道,制备的TFC膜具有更佳的亲水性、孔隙率、水渗透性能与更低的结构参数;正渗透过程中,掺杂后的正渗透膜具有优异的性能,保证盐截留率为97.4%的同时,水通量为46.8LMH。 调整纳米粒子表面磺酸根基团的数目,制备合成3种不同表面化学组成的聚合物粒子,考察其对正渗透膜的结构与性能的影响。2.5wt%掺杂量时,SPs-NPs均匀镶嵌在聚砜膜中,粒子表面磺酸根数目越多,聚砜支撑层上表面开孔程度越大。随着支撑层上表面孔道尺寸增加与-SO3Na数目增加,聚酰胺形貌由“大叶网状”向“蠕虫状”转变,正渗透膜在AL-DS模式下水通量可达到61.1LMH,盐截留率为93.2%。此外,-SO3Na在支撑层中的掺杂也能够带来内部渗透压效应,增加TFC FO膜在AL-FS模式下的水通量。 进一步,探究聚合物纳米粒子粒径对于正渗透膜的结构与性能的影响。制备了粒径范围为115-171nm的三种SPs-NPs,掺杂入聚砜膜中,发现粒径为115nm的SPs2-1掺杂膜水通量最高,同时由于道南定律的作用,膜的盐截留率高于纯聚砜,为98.8%。