之前讲到，要得到高效复合纳滤膜，首要且必要的步骤是选用适合的基膜材料作为支撑体，这是因为膜材料的孔径大小及形态将会对之后界面聚合法制备复合纳滤膜造成严重的影响。膜的选择性和通量大小都受到基膜孔径大小的影响：若基膜孔径太大，则在此支撑层上将很难通过界面聚合形成无缺陷的选择层，从而使膜的选择性改变甚至降低；若基膜孔径太小，尽管在此基础上界面聚合层很容易形成，但膜的通量会明显下降[30]。现在，卷式纳滤膜成为了市场上最主要的组件形式，而聚酰胺类（芳香聚酰胺和聚哌嗪酰胺）则是市场上最为商品化的纳滤膜材料。最近几年以来，许多研究人员开始研究中空纤维形式的纳滤膜，这是因为比起其他组件形式来，中空纤维膜组件具有填充密度高，单位膜组件体积膜面积大，不需要进料与渗透隔网，对于预处理和维护的要求比卷式膜低等优势[31]。

第4页 本科毕业设计说明书

1。3 膜荷电技术

现如今行业的快速发展，如冶金、电镀、机械制造、电子产品，大量含有重金属的废水排入水体。相比于其他有毒物质，重金属离子是稳定的和不能被降解的。相反，它们积聚在生物体和生态和生理上带来巨大的风险[32]。因此，排放水中重金属的去除在全球成为一个越来越重要的问题。论文网

就纳滤膜而言，为了得到更好的离子截留效果，不仅要求具有纳米级的孔径，而且需要荷电的表面。所以目前研究的纳滤膜大多数为荷电膜，但是由于大多数的纳滤膜都是用于截留小分子及高价阴离子，因此对于荷负电纳滤膜研究比较盛行。市场上已有许多类型的荷负电纳滤膜，如NittoDenkoNTR系列，Filmtec系列以及反渗透DK系列等[33]，但只有少数纳

滤膜为荷正电膜。由于纳滤膜特殊的分离性能，荷负电纳滤膜通常对SO2-

、CO3

2-等二价阴

离子具有非常高的截留率，而对Ni2+、Cu2+、Pb2+等阳离子的截留率则较低。因此，为了更好的去除水体中的重金属离子，此次课题将制备荷正电的纳滤膜。

1。4树状大分子接枝技术

树状大分子(PAMAM)也叫作树枝状接枝大分子或超高支化聚合物，这种成为了最新热点的高分子材料具有高度枝化、对称、呈辐射状的形态。PAMAM的构成主要分为三个部分，分别为：a、处于外表的表面基团；b、处于内部的多个支化官能团；c、内部的核心。近年来，由于树状大分子特殊的结构和形态成为了多种相关领域的研究热点，其主要的特性主要包括以下几个方面：(1)结构规整，分子结构精确；（2）球状的分子外部拥挤内部较松，分子间和分子内不发生链缠结，分子内存在的空腔使其具有可调性；（3）具有大量的表面功能团，能团度高；（4）高度的球形对称性的三维形态；（5）相对分子质量可调节。所以，在制膜过程中加入高活性却低粘度的PAMAM，充分利用PAMAM的高官能团度和可调性在多孔支撑膜表面形成具有特殊性能的、薄的致密层，因此吸引了大量膜研究人员的目光。

膜荷电会造成膜污染，为了减轻膜污染，本课题选择接枝组装PAMAM。PAMAM嫁接在纳滤膜上不仅降低了复合膜的孔隙大小，而且还提供了带正电的官能团，如叔氨基集团(RH3N+和R3HN+)，在不影响截留下改善膜表面的亲水性和水渗透率的复合膜。因为聚酰胺

-胺型树枝状高分子有一个径向对称和超支化结构组成的大量胺组(-NH2)聚合物分支，所以它不仅具有化学附着的活性位点，而且还创建了一个不太紧凑的水传输结构。从理论上讲，PAMAM可以通过在复合膜层上胺基团之间PAMAM链和酰氯（-COCl）或羧基（-COOH）的反应嫁接到复合膜层[34]。由于PAMAM具有高亲水性，接枝PAMAM可以提高膜的亲水性和提高其抗污染性能。