以共价有机框架为中间层的高通量聚酰胺纳滤膜文献综述

 2021-10-27 22:00:01

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文 献 综 述1.前言纳滤(Nanofiltration, NF) 是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,一般认为纳滤膜的孔径分布范围介于0.5至2纳米。

由于具有高效分离单价及多价离子、小分子有机物的特点,近年来,纳滤技术广泛应用于饮用水的制备、小分子有机物的回收或去除、工业废水的处理、生物制药行业活性成分的浓缩与提纯、石油的开采与提炼以及食品加工等领域[1-5]。

纳滤膜制备方法中,复合法是目前使用最多的工业化程度最高、商品化纳滤膜品种最多、产量最大的方法。

该方法就是以微孔级基膜为基础,在其上面复合一层具有纳米级孔径的超薄表层,基膜和超薄表层往往采用不同材质,因此称之为复合膜,目前主要研究方向是获得分离精度、耐溶剂、耐热、耐氧化和抗污染等综合性能优异的纳滤膜。

在保持分离膜较高截留率的同时,如何提高渗透通量,从而进一步降低能耗,节约成本也是科研工作者追求的目标[6, 7]。

2.聚酰胺纳滤膜传统的聚酰胺薄层复合膜一般由聚酰胺超薄功能层,聚砜支撑层(基膜)以及聚酯纤维无纺布三层结构组成[8]。

界面聚合(Interfacial polymerization, IP)法是制造纳滤膜最有效的方法之一,因为聚酰胺分离层由界面聚合制备,即均苯三甲酰氯溶解于有机相中,哌嗪溶解于水相中,两种单体在不相容的两相界面处形成聚酰胺分离层。

由于两种单体的反应活性极高,难以对界面聚合过程进行有效控制,所得到的聚酰胺膜厚度较高(100-200 nm)。

较厚的聚酰胺分离层极大地阻碍了水分子运动,导致膜的水渗透性较低(小于10 L m-2 h-1 bar-1)。

并且随着水量的紧缺和越来越严格的水质标准,现如今,如何进一步提升传统的聚酰胺纳滤膜的性能已然成为研究的热点[9-11]。

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