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纳米聚苯胺改性聚哌嗪酰胺纳滤膜的制备

李洪懿;翟丁;周勇;高从堦

【摘要】Acompositenanofiltration(NF)membranewaspreparedusing

polyanilinenanoparticles(PANI)asadditivebyinterfacialpolymerization

betweenpiperazineandtrimesoylchloride(TMC)onthePSFultrafiltration

membrane.Thepropertiesandstructureofthemembranewere

characterizedwithpermeationexperiment,scanningelectronmicroscopy

(SEM)andatomicforcemicroscope(AFM).SEMimagesshowedthatPANI

waswelldispersedinthethinfilmlayeratalowcontentofPANI.AFM

photographsshowedthesurfaceofthemembranewasrougherthan

before.NFperformanceresultsverifiedthatthefluxofthecomposite

membranewasfrom45to70L·m-2·h-1,whereasseparationperformance

wasimproved.Underoptimizedconditions,thepreparedmodified

compositeNFmembraneshowedthatitsretentionsof

Na2SO4,MgSO4,MgCl2andNaClwere99.4%,98.5%,85.4%and

59.2%,respectively.Waterpermeationandseparationperformanceofthis

NFmembranewereimprovedafteradditionofPANIintocomposite

membrane.%以导电态纳米聚苯胺（PANI）为添加剂，哌嗪和均苯三甲酰氯

（TMC）为反应单体，通过界面聚合反应在聚砜超滤膜上形成复合层制备纳滤膜。

采用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等对复合膜的性能和结构

分别进行了测试和表征。SEM照片证实PANI含量低时，可以在复合膜上分布得

比较均匀；AFM图像看出膜表面粗糙度的增加；膜性能的测试结果证实了添加

PANI的复合膜水通量得到了提高，同时脱盐率也有变化。最优实验条件下，膜对

Na2SO4、MgSO4、MgCl2和NaCl的截留率分别为99.4%、98.5%、85.4%和

59.2%。试验结果表明，加入PANI能够提高膜的水通量，并提升了膜的脱盐性能。

【期刊名称】《化工学报》

【年(卷),期】2015(000)001

【总页数】7页(P142-148)

【关键词】聚苯胺;哌嗪;纳滤膜;界面聚合;粗糙度

【作者】李洪懿;翟丁;周勇;高从堦

【作者单位】杭州水处理技术研究开发中心有限公司，浙江杭州310012;杭州水

处理技术研究开发中心有限公司，浙江杭州310012;杭州水处理技术研究开发中

心有限公司，浙江杭州310012;杭州水处理技术研究开发中心有限公司，浙江杭

州310012

【正文语种】中文

【中图分类】TQ028.8

引言

聚哌嗪酰胺纳滤膜是现在应用较为广泛的复合纳滤膜，它具有通量高、截留好、操

作压力低等优点[1]。现在无机纳米材料加入制备的纳米复合膜是研究的热点，有

机纳米材料加入制备复合纳滤膜的研究甚少。有机纳米材料具有较多的官能团，可

以更好地选择与聚合物基体结合去制备复合纳滤膜，并且有机纳米材料自带的某些

特殊化学结构还可以为复合纳滤膜带来更多新的性能。

Burgmayer等[2]用电化学合成聚吡咯制备的“iongate”膜是最早将导电聚合物

应用于膜分离领域上的研究。聚苯胺是因为它在气体分离上有着较高选择性，膜分

离的研究者对它开始了关注[3-4]。现在聚苯胺