复合纳滤膜的性能研究

来源期刊：材料导报2010年第12期

论文作者：李国东

关键词：纳滤膜;复合膜;功能层;结构;截留性能;

摘    要：采用电子束辐照的方法制备了聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维复合纳滤(NF)膜。研究了PDM水溶液的浓度、预涂膜的干燥时间、辐照时间、辐照剂量等制备条件与纳滤膜截留性能的关系。实验得到中空纤维内压纳滤膜对1g/LMgSO4的截留率为84.8%,对0.5g/LNaCl的截留率为12.8%。对纳滤膜截留性能的研究表明:(1)纳滤膜对阴离子的截留率与香农半径的变化规律相同,而阳离子相反,阴离子的价态对截留率的影响较小,而阳离子的价态对截留率的影响较大;(2)纳滤膜可实现单糖与多糖分离;(3)纳滤膜能有效截留纺丝废水中的[Amim]Cl。采用流动电位法研究纳滤膜的表面动电现象,研究了浓度和压力对膜的表面Zeta电位和电荷密度的影响。结果表明,纳滤膜的表面流动电位的绝对值(ΔE)和表面Zeta电位的绝对值(ζ)均随电解质溶液浓度和压力的增加而减小;ΔE在不同电解质溶液中的顺序为NaCl>MgCl2>KCl>KBr>Na2SO4>MgSO4;表面电荷密度的绝对值(σd)随电解质溶液浓度的增加而增加,随压力的增加而降低。采用流动电位法研究了功能层结构与纳滤膜截留性能的关系。实验表明,流动电位法可用于研究复合纳滤膜的截留机理和功能层结构。流动电位法可以得到膜表面电学参数,如流动电位(ΔE)、Zeta电位(ζ)和表面电荷密度(σd),这些参数的变化与功能层交联时间和纳滤膜截留率的变化一致。复合纳滤膜的ξ按照Na2SO4>MgSO4>MgCl2增加,同截留率的变化一致。带侧基单体交联后得到的纳滤膜的表面电性能参数的绝对值小于不带侧基单体的。