基于支撑层表面孔结构重构法的正渗透膜的制备与性能研究

作者：张倩; 王越^*; 马冬雅; 徐世昌; 王红柳

来源：膜科学与技术, 2019, 39(01): 64-71.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2019.01.010

• 正渗透膜
• 支撑层
• 表面孔结构重构法
• 孔隙率
• 水通量

支撑层孔隙率是影响复合正渗透膜(TFC FO)水通量的重要因素之一.本研究采用了一种表面孔结构重构法对支撑层进行改性,以调控支撑层的孔隙率,进而提高正渗透膜的水通量.探究了重构剂中溶剂种类(N,N-二甲基甲酰胺(DMF),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc),N-甲基吡咯烷酮(NMP))和非溶剂种类(水,乙醇,异丙醇)对FO膜水通量的影响.结果表明,当DMAc为溶剂,水为非溶剂时,制备的FO膜具有较高的水通量.在此基础上,重点研究了重构剂中溶剂与非溶剂的体积比(DMAc/水)以及重构剂与支撑层接触时间对支撑层孔隙率以及FO膜水通量的影响规律.结果表明,随着DMAc/水体积比的增大或接触时间的增加,支撑层孔隙率以及FO膜水通量均表现出先增加后减少的规律;且在DMAc/水体积比为30/70,接触时间为3 s时,支撑层孔隙率达到最大值,制备的FO膜具有最高的水通量.以1 mol/L NaCl为汲取液,去离子水为原料液,膜的活性层朝向原料液(AL-FS)模式下,改性FO膜水通量Jw可达20.06 L/(m2·h),相比于无改性FO膜增加了50%.

• 单位
  化学工程联合国家重点实验室; 天津大学