DOC《南京林业大学》

多价的阴离子,由于膜的负电荷而被排斥在膜外,只有的浓度很高的情况下,膜电荷受到很强的屏蔽,才会导致这些离子进入膜中并且渗透.对于阳离子,截留率递增的顺序为H+,Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Cu2+.1价离子渗透,高价离子截留(高截留率).截留分子量在200~1000之间,分子大小为1nm的溶解组分的分离.一般来说,随着浓度的增加,膜的截留率下降.这一方面可以由进料流体和膜流体之间的道南平衡来解释,另一方面也可以由增强了固定离子的屏蔽作用来解释[11~13]. 1.3纳滤膜常用的聚合物和制备方法 1.3.1纳滤膜的聚合物 纳滤膜材料基本上和反渗透膜材料相同,主要有纤维素和聚酰胺两大类.纤维素类包括二醋酸纤维素(CA)和三醋酸纤维素(CTA),CA-CTA混合纳滤膜材料等;

而聚酰胺类主要是芳香族聚酰胺(PA).此外,用于纳滤膜材料的还有聚砜类,包括聚砜(PSF),聚醚砜(PES),磺化聚砜(SPS)以及在此基础上发展起来的磺化聚醚砜(SPES),聚哌嗪(PIP)类,聚芳酯类以及无机膜材料(如陶瓷)等[14]. 1.3.2纳滤膜的制备方法 纳滤膜的制备方法有多种,主要包括L-S相转化法、共混法、转化法、荷电化法、复合法以及一些新的方法,例如化学改性法、低温等离子体技术、光化学改性法. 相转化是以某种控制方式使聚合物从液态转变为固体的过程.聚合物溶液可以通过多种方式使其发生相分离,如热诱导沉淀相分离,溶剂蒸发沉淀相分离,气相沉淀相分离和浸没沉淀相分离阵.多数相转化膜都是通过浸没沉淀法制得的. 浸没沉淀相转化法,即通常所说得L-S相转化法,系由Loeb和Surriajna提出[15].图1.2为相转化制备平板膜过程的示意图. 图1.2相转化制膜过程 (P:Polymer:S:solvent:NS:nonsolvent:A:additive) 共混法是将两种或多种高聚物在溶剂中进行共混溶解,形成多组分体系.通过不同高分子聚合物间相容性的影响来合理调节铸膜液中各组分的相容性差异,从而制备出聚合物合金纳滤膜[16].Bowne等[9]在聚飒(PSF)加/N甲基-2吡咯烷酮(NMP)铸膜液中,加入质量分数为0.5%-5%的磺化聚醚醚酮(SPEEK)制成PSF /SPEEK混合纳滤膜. 复合法是目前应用最广、也是最有效的制备纳滤膜的方法[17].复合膜的制备包括微孔基膜的制备和具有纳米级孔径超薄分离层的制备,该超薄分离层一般是由聚电解质构成,与支撑层的化学组成不同.复合膜的优点是可以分别选取不同的材料制取基膜和复合层,使其性能(如选择性、渗透性、化学和热稳定性)达到最优化.由于纳滤膜的渗透通量与表面起分离作用的致密层的厚度成反比,故可通过减小致密层的厚度来提高通量.而相转化法中致密层厚度的减小是有限的,因此膜性能的提高也是有限的,复合法在这一方面具有优势. 光化........