高性能中空纤维复合纳滤膜的制备及研究

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本课题以聚砜(PSf)中空纤维超滤膜作为基膜,哌嗪(PIP)和间苯二胺(MPDA)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,通过界面聚合的方法制备聚哌嗪酰胺/聚砜中空纤维复合纳滤膜。研究水相添加剂种类及含量、制备条件、基膜种类及保存方式对中空纤维复合纳滤膜截留性能的影响。   本课题主要研究了水相中酸吸收剂、醇类小分子及磺酸类小分子的种类及含量对中空纤维复合纳滤膜截留性能的影响。实验结果表明:所制备的中空纤维复合纳滤膜在0.7MPa、室温条件下,对2000mg·L-1的MgSO4的最高截留率为94.9%,最高水通量为64.3L·m-2·h-1。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)和接触角测量仪对聚砜超滤膜及截留性能最好的中空纤维复合纳滤膜进行了结构表征。   本实验把通过探讨涂膜过程中外界条件对膜丝干燥程度的影响,从而确定合适的涂膜条件;通过确定的水相成分和制备条件,选择不同性能的聚砜基膜将最佳水相复合成分在最佳制备条件下与有机相进行界面聚合,扩大制膜工艺适用范围。   本实验为了最大限度的保证中空纤维复合纳滤膜的截留性能,采用不同浓度的甲醛溶液及亚硫酸氢钠溶液保存中空纤维复合纳滤膜。保存条件会对聚砜超滤膜的膜孔结构以及功能层的网络结构产生很大的影响,探索对于纳滤膜合适的的保存方式对于保证膜的性能、延长膜的寿命等方面具有重要实际应用意义。
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