1。1。3 纳滤膜分离机理和模型

表 1。2 各类膜的分离机理

膜的类型 膜孔类型 分离机理

反渗透膜 无孔致密膜 溶解-扩散理论[13]

超滤膜 微孔膜 筛分作用实现对溶质的截留

纳滤膜 纳米级的孔道结构 截留荷电物质时，包括筛分和静电排斥两种作用[14] 截留非荷电的物质时，则认为只存在有筛分作用

1。2 界面聚合法制备纳滤膜

1。2。1 界面聚合原理

对于制备 TFC，从 1972 年 Cadotte 等[15]采用界面聚合反应到现在为止，纳滤膜制 作成效最佳的的措施之一是界面聚合法。因为界面聚合法操作方便，容易操控，所以 在膜技术领域发展前景广阔[16-18]。该法制备的聚酰胺皮层因为其纳米级厚度，所以在 较低的压力下有较好的选择性和渗透性，因此引起社会的广泛关注和高度重视[19]。并 且己经在工业领域之中得到普遍的运用。

采用界面聚合法制作时，聚酰胺复合型膜是在水相和油相溶剂中，两种活性大的 单体于交界部分产生聚合反应，从而于聚醚砜基膜表面形成的一层拥有分离特征的聚

酰胺超薄皮层[20]。

一般来说，用界面聚合法来制备 TFC 的步骤为，首先将作为基膜的微滤或超滤膜 放入含有活性单体物质的水溶液中，并且使基膜与水溶液充分接触，而后提取基膜， 清除基膜上残余液体，再把它放入另外一个包含活泼单体的有机相溶液里。这时在基 膜表面，两种活性单体将会相互反应，形成功能层，再进一步经过热处理工艺后，形 成致密的功能层。这一过程基于水相和有机相的单体互不相容，因此聚合反应只发生 在两溶液接触的交界处，形成一层很薄的聚合物，这也恰好成就了 TFC 在选择性和渗 透性上的优越性能。而界面聚合法其要点为如何选取适当分配系数的活性反应单体同 时将其调整到最适扩散速率以得到最适合的膜表面密度[21]。

1。2。2 界面聚合的影响因素

影响界面聚合这一过程的因素有很多，比如：(l)溶液中添加剂的种类；(2)副产物 的影响；(3)反应单体的浓度[22]；(4)基膜的基本性能和物理特性；(5)两单体反应时间[23]； (6)副反应的影响；(7) 单体在溶液中的溶解度以及其反应时的分配系数；(8)两单体的 反应速率；(9)单体的化学结构[24]；(10)溶液中加入的单体纯度；(11)反应时单体的扩 散速率；(12)反应的热处理工艺影响[25]；(13)基膜在水相的沉浸时间[26]以及沉浸时的 温度[27]等。上述因子于膜性能的发生都会造成一定作用。

1。3 本课题研究意义及研究内容

1。3。1 课题研究意义

随着科学技术的日益发展，我们生产生活中产生的化合物越来越多，很多人工合 成的化合物随着水循环系统进入水体，污染了各类水源水质。最近几年里全球范围内 屡次有影响非常恶劣的水质污染事件产生，这些事件的产生都对人类健康生活造成极 大影响，因此在这样的背景条件下纳滤膜水处理技术以其特有的优点受到普遍的重 视。

纳滤膜水处理技术由于其可以用于保证饮水质量，为人民的健康生活保驾护航， 已被我国纳入 21 世纪水计划。纳滤膜具有十分敏捷的选择性，并且它具备了超滤和 反渗透的分离性能，然而还是有诸多地方有待改善：完善其所具备的传质机理，精确 分离有机物；探究新的膜材料来改善其通量，增强耐热性能、耐溶解性能、抗氧化能 力和抗污染能力；开发出快速且有效清洗膜之方式，以增加纳滤膜的应用期限；研究