最近研究表明在微孔滤膜底膜和分离层之间构建中间层,可以有效地调节界面聚合过程,提升复合膜性能切。
1.1微孔滤膜分离层的优化复合微孔滤膜的性能主要由分离层的结构(孔的尺寸、孔隙率、厚度、粗糙度、表面电荷和亲水性等)及其化学性质(官能团、键能、交联度等)决定叫,它一般是由水相单体和油相单体在互不相溶的油水界面发生界面聚合反应而成。因此通过控制界面聚合反应的进程可以间接地控制微孔滤膜的分离性能。
1.1.1单体的影响
单体活性不同,会导致发生界面聚合时反应速率不同,单体结构的差异会造成分离层结构的不同,进而影响纳滤膜的分离性能。天津市津腾实验设备有限公司以界面聚合法制备纳滤膜时,常用的水相单体为哌嗪(PIP),常用的油相单体为均苯三甲酰氯(TMC)。这个经典的三酰氯/二胺界面聚合在热力学上是一个非平衡过程,反应十分快速,几秒钟内即可完成,动力学上无法控制,为了解决这个问题,大量科研工作者对可用来制备纳滤膜的新单体展开了研究。天津津腾介绍将1,2,3,4-环丁烷四羧酸酐在68%氯化磷的催化下加热至160℃并反应48h,得到了1,2,3,4-环丁四酰氯(BTC),这是一种比TMC子体积更小的新单体,与TMC单体相比,位于界面上的BTC分子可以与更多的水相中的PIP分子反应形成更致密的聚酰胺纳滤膜。同时,由于BTC与PIP形成的分离层更加致密,因而更早地抑制了界面聚合进程中PIP分子的扩散,以至于形成的分离层厚度仅为15nm,而PIP-TMC纳滤膜的平均厚度为50nm,这种超薄的分离层结构使得纳滤膜的通量和截留性能都显著提升。
