基于EDC-s--NHS調(diào)控聚酰胺反滲透膜表面物理化學(xué)性質(zhì)及性能修復(fù)的探究.pdf

1、聚酰胺薄層復(fù)合反滲透膜因其高截留率、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)濃縮、廢水深度處理、海水淡化和家用純凈水制備等領(lǐng)域。但是，膜污染和性能劣化則是目前制約聚酰胺反滲透膜的規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題，開展聚酰胺反滲透膜的抗污染改性和性能修復(fù)具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　論文采用EDC\s-NHS活化聚酰胺反滲透膜表面羧基，原位接枝氨基磺酸、二乙醇胺和哌嗪三種含氨基的小分子功能單體，調(diào)控聚酰胺復(fù)合反滲透膜的表面物理化學(xué)性質(zhì)，提高膜對特征污

2、染物的抗污染性能;原位接枝絲膠大分子，對性能劣化的聚酰胺反滲透膜進(jìn)行修復(fù)研究，探究活化劑濃度、EDC\s-NHS比例、反應(yīng)pH值和絲膠濃度等對膜分離性能的影響規(guī)律。采用傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)、原子力顯微鏡(AFM)、表面Zeta電位、靜態(tài)水接觸角等表征手段研究聚酰胺復(fù)合反滲透膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面荷電性、親水性和粗糙度等物理化學(xué)性質(zhì)，通過錯(cuò)流滲透實(shí)驗(yàn)評價(jià)估聚酰胺復(fù)合反滲透膜的長期穩(wěn)定性能和抗污染性能。得到研究結(jié)果如下:

3、>　　(1)通過EDC\s-NHS活化聚酰胺反滲透膜表面羧基，可成功實(shí)現(xiàn)表面原位接枝小分子含氨基單體二乙醇胺、氨基磺酸和哌嗪，實(shí)現(xiàn)對膜表面荷電特性、親水性的調(diào)節(jié)，在提高膜抗污染性能的同時(shí)，不影響膜分離性能。
　　(2)表面接枝氨基磺酸，同步提高膜表面親水性和電負(fù)性，Zeta電位由原膜的-46.82mV提高到為-55.49mV(pH=7)，接觸角由36.1°降低至27.6°，顯著提高膜對牛血清蛋白的抗污染能力，膜通量恢復(fù)率由原膜的8

4、7.7％提高到94.6％;表面接枝二乙醇胺，在提高膜表面親水性的同時(shí)降低膜表面電負(fù)性，Zeta電位降低至-29.53mV(pH=7)，接觸角降低至21.9°，親水性提高，顯著提高了聚酰胺反滲透膜對海藻酸鈉的抗污染性能，通量恢復(fù)率由原膜的87.8％提高到99.4％;表面接枝哌嗪，膜表面親水性基本保持不變，而膜表面電負(fù)性明顯降低，Zeta電位降低至為-16.49mV(pH=7)，膜對海藻酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨的抗污染性能明顯提升，但對牛

5、血清蛋白的抗污染性能明顯減弱。
　　(3)EDC\s-NHS處理性能劣化的聚酰胺復(fù)合反滲透膜，可使膜的脫鹽率從93.5％提升至95.0％，與劣化膜相比，處理膜的ATR-FTIR圖譜1660cm-1與1490cm-1的峰面積比提高了10％，表明EDC\s-NHS能成功活化膜表面的羧基并與氨基反應(yīng)形成酰胺。而用大分子絲膠對膜進(jìn)行進(jìn)一步處理，與絲膠物理涂覆膜相比，ATR-FTIR圖譜1660cm-1與1490cm-1的峰面積比提高了15