界面聚合法制備親水性復(fù)合納濾膜及在稀土回收中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文將以相轉(zhuǎn)化法制備的超濾膜為支撐層，再以界面聚合反應(yīng)生成的超薄功能層為復(fù)合層來制備具有較高通量的親水性復(fù)合納濾膜，并將其用于稀土回收中，探究其最佳的操作條件。研究內(nèi)容包括以下三部分：
　　以聚砜（PSF）為膜材料、聚乙二醇（PEG-600）和聚乙烯基吡咯烷酮（PVP-K30）為添加劑、N-N二甲基乙酰胺為溶劑，采用相轉(zhuǎn)化法制備超濾膜。實(shí)驗(yàn)研究了不同濃度的PSF及PEG-600、PVP-K30添加劑含量對超濾膜性能的影響規(guī)律，并

2、得出作為支撐層的超濾膜的最佳制備條件為：PSF含量15％-17%，PEG-600含量為1.5%-2.5%，PVP含量為4%-6%。該條件下獲得的超濾膜在0.1MPa壓力下的純水通量為247-372L/m2·h，對濃度為1g/L牛血清蛋白溶液截留率為93.5%至99.4%。
　　以哌嗪（PIP）和均苯三甲酰氯（TMC）分別為水相和有機(jī)相單體，以相轉(zhuǎn)化法制備的超濾膜為基膜，采用界面聚合法制備親水性復(fù)合納濾膜。實(shí)驗(yàn)研究了界面聚合反應(yīng)中水

3、相單體濃度、有機(jī)相單體濃度、酸接收劑磷酸鈉添加量、界面聚合反應(yīng)時(shí)間、熱處理溫度及時(shí)間等對復(fù)合納濾膜性能的影響規(guī)律，得出親水性復(fù)合納濾膜的最佳制備工藝為：PIP濃度為1%-1.5%，TMC濃度為0.25%-0.3%，磷酸鈉濃度為1%-2%，水相反應(yīng)時(shí)間為60-70s，有機(jī)相反應(yīng)時(shí)間為55-65s，熱處理溫度為70-80℃，熱處理時(shí)間為8-12min。在該條件下制得的親水性復(fù)合納濾膜在0.6MPa下的純水通量最高可達(dá)36.78 L/m2·h

4、，對濃度為1g/L MgSO4的截留率均在94%以上。此外，復(fù)合納濾膜的SEM表征、AFM表征及親水性表征顯示磷酸鈉的加入有效的提高了復(fù)合納濾膜的有效膜面積及親水性。該復(fù)合納濾膜對不同價(jià)態(tài)鹽離子的截留順序依次為Na2SO4（94.76%）≈MgSO4（94.54%）>MgCl2（78.66%）>NaCl（42.5%），且適當(dāng)增大操作壓力將有助于提高膜通量及截留率。
　　為考察所制親水性復(fù)合納濾膜的實(shí)際應(yīng)用性能，將其用于低濃度稀土浸