反渗透膜机理 .pdfVIP

氢键理论认为反渗透膜材料如醋酸纤维素是一种具有高度有序矩阵结构的聚合物，它具有

与水或醇等溶剂形成氢键的能力，如图所示，盐水中的水分子能与醋酸纤维素半透膜上的羰

基形成氢键，在反渗透压的推动下，以氢键结合的进入醋酸纤维素膜的水分子能够由一个氢

键位置断裂而转移到另一个位置形成氢键。这些水分子通过一连串的不断移位，直至离开表

皮层而进入多孔支撑后，源源不断地流出淡水。

选择吸附-毛细管流动机理：当水溶液与亲水的膜接触时，在膜表面的水被吸附，溶

质被排斥，因而在膜表面形成一层纯水层，这层水在外加压力的作用下进入膜表面的毛细孔，

并通过毛细孔流出。根据这一机理，当膜表面的有效孔径等于或小于纯水层厚t的两倍时，

透过的将是纯水，大于两倍时溶质也将通过膜。因此膜上毛细孔径为2t时，能给出最大的

纯水渗透通量，这一孔径称为临界孔径。优先吸附-毛细管流动理论确定了反渗透膜材料的

选择和膜制备的指导原则，即膜材料对水要优先吸附，对溶质要选择排斥，膜表面活性层应

当具有尽可能多的有效直径为2t的细孔。

反渗透膜的分离机理众说纷坛，各不相同，除上述的氢键理论、选择吸附-毛细管流

动机理，还有溶解扩散理论。

溶解扩散模型认为膜是非多孔性的，溶剂与溶质透过膜的机理是：溶剂与溶质在膜的

料液侧表面吸附溶解；在化学位差的推动下，以分子扩散形式透过膜，在膜中的扩散服从

Fick扩散定律，从膜的侧表面解吸。

此外，还有学者提出扩散-细孔流理论、结合水-空穴有序理论及自由体积理论等来解

释反渗透膜的透过机理。