复合反渗透膜的制备及表征讲述.ppt

研究背景—反渗透膜原理 渗透是水通过 半透膜，从 低溶质浓度一侧到高溶质浓 度一侧，直到两侧的水的化 学位达到平衡。 反渗透是在推动力作用下， 溶剂（水）从高溶质浓度一 侧到低溶质浓度一侧，克服 的是渗透压。 Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University 复合反渗透膜的制备与表征 报告人： 指导教师： 汪勇 教授 2014年10月 目录 课题背景 复合反渗透膜制备 复合反渗透膜表征与性能测试 总结 研究背景—分离膜 分离膜定义： 具有分离功能的薄膜材料。 特点： 在温和低成本条件下实现物质分子水平的分离。最理想的分离技术之一。 21世纪的多数产业中，膜技术扮演着战略的角色。 工业/市政废水处理 反渗透 膜 产品浓缩与纯化 海水/苦 咸淡化 反渗透膜在应用过程中存在的问题:膜污染、膜通量不高、膜的耐受性差等。 ... ... …… 研究背景—反渗透膜的应用 纯水/超纯水生产 研究背景—反渗透膜材料 芳香聚酰胺 醋酸纤维素 耐氯性，但耐酸碱和抗微生物降解能力差 优良的物化稳定性，耐强碱、耐油脂、耐有机溶剂、耐高温和耐日光性能优良，但耐酸性和耐氯性较差。 由磺化聚芳醚砜与多官能团环氧树脂交联制备的反渗透膜具有优良的耐氯性能，将来有可能替代芳香聚酰胺复合反渗透膜 反 渗 透 膜 研究背景——反渗透膜种类 基于界面聚合法对复合反渗透膜制备及表征 以无纺布为底制备复合反渗透膜 配制混合 溶液 结构表征 性能测试 ④ ① ② ③ 优化 制膜条件 课题研究思路 简单可控 高通量和高脱盐率 容易对其改性 复合反渗透膜制备流程示意图 复合反渗透膜的表面形貌 SEM图 对比16wt%的刮膜液（PS溶液）和20wt% 的刮膜液（PS溶液）在相同的实验条件下制备的聚砜基膜所得电镜图，观察发现，在电镜下，20wt%的刮膜液制备的聚砜基膜比16wt%的孔小，表征形貌好，具体如下图 16%PS溶液的聚砜基膜 20%PS溶液的聚砜基膜 复合反渗透膜的表面形貌 16wt%刮膜液（PS）界面聚合后，新形成膜层表面由粗糙的叶状和环状突起构成。 20wt%干燥后聚砜膜表面呈现多孔状；界面聚合后膜表面与文献中表面SEM表征类似，由粗糙的叶状和环状突起构成。 纯水通量和盐截留率 测试条件为1 MPa下预压10 min，后进行通量截留测试。盐溶液为3 g/L的NaCl溶液。 通量/L/(m2hMPa) 盐截留率/% 1# 28.1 58.8 2# 19.3 76.0 3# 18.4 83.3 第一片膜通量相较于后两片偏大，截留率也相应偏小，应与膜表面不够均匀有关；后两片通量与之前相近，但截留率依旧在八成左右，与理想值仍差别很大。 纯水通量和盐截留率 Page ? * 测试条件仍为1 MPa下预压10 min，后进行通量截留测试。盐溶液为3 g/L的NaCl溶液。 通量/(m2.h.MPa) 盐截留率/% 1# 104.7 32.7 2# 52.5 69.8 3# 72.4 45.8 通量相较于之前都有了增大，且通量越大，截留率越小。提高热处理温度未能有效提高盐截留率。 复合反渗透膜的渗透性能 Cf/(μS.cm-1) Cp//(μS.cm-1) R/% J/L/(m2.h.MPa) 组别 5.77 2.38 58.8 28.1 1 5.77 1.383 76.0 19.3 5.77 0.961 83.3 18.4 5480 3690 32.7 104.7 2 5480 1657 69.8 52.5 5480 2970 45.8 72.4 第二组通量相较于之前都有了增大，且通量越大，截留率越小。提高热处理温度未能有效提高盐截留率。 R-盐截留率 Cp--渗透液电导率 Cf-进料液电导率 J--通量 R = (1-CP/Cf) * 100% Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University Nanjing Tech University