界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜
纳滤的分离性能介于超滤和反渗透之间，其对二价或高价离子的分离性较高，且可广泛用于分离分子量在200～2000的小分子物质。目前制备纳滤膜的方法中最有效的是复合法，由复合法制得的纳滤膜的结构包括两部分:多孔支撑体（微滤膜或超滤膜）和分离层，其中分离层的制备目前普遍采用界面聚合法。本文主要研究了以不同结构的基膜为支撑体，以及选用不同胺类物质为水相单体，通过界面聚合的方法制备复合纳滤膜，主要工作如下:
以聚丙烯(PP)纤维膜为基膜，均苯三甲酰氯(TMC)和哌嗪(PIP)为反应活性单体在基膜表面反应制备复合纳滤膜。为了改善PP膜的亲水性使其能够吸附PIP从而使界面聚合顺利进行，首先采用紫外光接枝的方法在PP膜表面接枝丙烯酸(AAc)，主要研究了光照时间、引发剂浓度和单体浓度对PP膜接枝度和亲水性的影响。膜表面化学组成的变化采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)进行分析，膜的表面形貌和断面结构由扫描电子显微镜(SEM)进行表征。然后，对不同接枝度条件下复合膜的分离性能进行研究。实验结果表明，改性基膜的接枝度越高，膜亲水性越好，越容易形成致密完善的功能层，复合膜对小分子物质的截留率越高。
选用聚丙烯腈(PAN)静电纺丝膜为支撑体，聚乙烯亚胺(PEI)为和均苯三甲酰氯(TMC)为反应活性单体制备新型复合纳滤膜。在不同PEI浓度及进料液pH值条件下，对复合膜分离性能的变化进行了研究。复合纳滤膜结构和形貌由ATR-FTIR和SEM进行表征。同时对比了由分子量为600和1800的PEI所制得的复合纳滤膜的分离性能。结果表明，以静电纺丝纤维膜为支撑体，通过界面聚合可成功制得复合纳滤膜。不同分子量的PEI单体所制得的复合纳滤膜的分离性能有所区别，PEI分子量为1800所制备的复合纳滤膜比分子量为600所制得的纳滤膜的水通量小，但相对的截留率高。
能够在非亲水基膜表面进行界面聚合的研究鲜有报道，本文通过表面亲水改性再界面聚合的方法在非亲水的PP膜表面成功的制备出了聚酰胺复合纳滤膜。同时，相对于传统L-S法制备的非对称结构的基膜，本文选用新型结构基膜，即孔隙率高、孔结构贯通的静电纺丝纳米纤维膜，成功的制备出了具有高通量、高截留率的的新型结构复合纳滤膜。
界面聚合;复合纳滤膜;紫外光接枝;聚丙烯腈;静电纺丝;亲水改性
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
曹兵
2012
中文
TQ323.6;TQ028.8
76
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）