含羧基侧基的磺化聚芳醚砜复合反渗透膜的制备与性能研究

《含羧基侧基的磺化聚芳醚砜复合反渗透膜的制备与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第6期膜科学与技术V0L33No．62013年12月MEMBRANESCIENCEANDTECHN0LOGYDec．2013含羧基侧基的磺化聚芳醚砜复合反渗透膜的制备与性能研究张杨，严昊，潘国元，郭敏，张超，徐建，刘轶群(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京1OOO13)摘要：利用双酚酸与4，4r_二氯二苯砜，3，3，_二磺化一4，4，-二氯二苯砜二钠盐的亲核取代反应，制备了新型的合有羧基侧基的磺化聚芳醚砜(C—SPAES)，通过核磁光谱对其结构进行了表征．以所合成的C—SPAES为分离层材料

2、，聚砜超滤膜为支撑层，采用刷涂法制备了复合型反渗透膜．扫描电镜照片显示该方法制备的反渗透膜表面平整，而且无缺陷．所制备的C—SPAES复合反渗透膜具有良好的透水和截盐性能，其中C—SPAES一1．0复合反渗透膜，其对氯化钠的截留率可以达到9O．2，在2．0MPa下的水通量为11．4L／(m·h)．关键词：羧基；磺化聚芳醚砜；反渗透膜中图分类号：O631．5文献标志码：A文章编号：1007—8924(2013)06—0043—04纳滤和反渗透膜因对有机小分子和无机盐离子渗透膜，其测试结果表明，采用该方法制备的复

3、合反的良好分离性能，以及安全、环保、易操作等优点而渗透膜具有非常好的耐氯、耐氧化性能．大连理工大成为水处理的关键技术之一．其主要应用在：海水及学蹇锡高研究组_1，利用他们自己合成的磺化含二苦咸水淡化、硬水软化、中水回收、工业废水处理以氮杂萘酮结构的聚芳醚砜，制备了复合纳滤膜，该类及超纯水制备等领域[1-5]．目前，市场上90％的纳复合膜表现出良好的分离性、透水性以及耐氯性．但滤和反渗透膜是复合膜，复合膜的制备具有可以分是，与商业化的聚酰胺复合反渗透膜相比，目前的磺别优选复合层和支撑层材料，实现膜性能最佳化的化

4、聚芳醚砜复合反渗透膜的性能还达不到工业化的优点．复合膜的制备方法主要有：稀溶液涂覆法、界标准．因此，这要求科研工作者们继续开发新型的磺面聚合法以及等离子体聚合法等E6-1o]．当前广泛用化聚芳醚砜材料，提高其在反渗透领域的综合性能．于水处理行业中的复合膜主要采取界面聚合的方我们利用亲核取代反应合成了新型含有羧基侧式，将聚酰胺薄膜复合到微孔支撑底膜表面．通常的基的磺化聚芳醚砜．羧基是较强的亲水基团，可以进工艺过程，在开创性的美国专利4277344中有详细一步提高反渗透膜的亲水性能，从而提高膜的水通介绍．但是，聚

5、酰胺的化学结构使该类复合膜的耐氯量．此外，羧基还是较活泼的功能化基团，可以与羟性能很弱，所有商用聚酰胺复合膜对游离氯的容许基、氨基等基团反应，有利于对反渗透膜进行改性，度几乎为零，从而增加了膜预处理成本及降低了其提高膜的性能．使用寿命．因此，提高膜的耐氯性能是当前复合反渗1实验部分透膜研究的重要任务之一．磺化聚醚砜具有较好的耐酸、耐碱及耐氯性，在1．1试剂与仪器膜领域具有较好的应用前景Eu,]2]．McGrath研究双酚酸、4，4，．二氯二苯砜、3，3L二磺化一4，4L组[1。采用刷涂法制备了一系列磺化聚醚砜

6、复合反二氯二苯砜二钠盐均为A。R．级，德国Aldrich公司；收稿日期：2013—01—27；修改稿收到日期：2013—03—05第一作者简介：：张杨(1982一)，男，；辽宁凌海市人，博士，工程师，从事聚合物功能膜材料研究．*通讯作者，E-mail：li—uyq．bjhy@sinopec．corn膜科学与技术第33卷聚砜，美国Solvay公司；无水碳酸钾、二甲基亚砜、1．4C-SPAES复合反渗透膜水通量及截盐率测试甲苯、；浓盐酸、氯化钠、N，N一二甲基甲酰胺、无水反渗透膜的透水和截盐性能是通过死端膜池测氯

7、化锂均为A．R_级，次氯酸钠(活性氯含量为得的，膜池由美国sterlitech公司提供，型号为1O)，国药集团化学试剂有限公司产品．HP4750．测试压力为2．0MPa，NaC1的浓度为HNMR由MercuryVX一300型核磁共振波2000mg／L．膜的水通量和截盐率分别通过以下公谱仪在300MHz下测定，氘代二甲基亚砜为溶剂，式计算得到：四甲基硅烷为内标．聚合物的分子量由Waters410J—Q／At(1)凝胶渗透色谱(GPC)测得，溶剂为N，N一二甲基甲式中，为纯水透过率，L／mh；Q为纯水透过量，L；

8、酰胺．A为有效膜面积，m；1．2实验过程R=(Cp—)／C×100~if0(2)式中，R为截留率；C。为原液中NaC1的电导率；Cf1．2．1含羧基侧基的磺化聚芳醚砜的合成为透过液中NaC1的电导率．电导率通过DDSJ一将0．025mol双酚酸、0．015mol4，4二氯二308A型电导率仪测得．苯砜、0．01mol3，3二磺化一4，4L二氯二苯砜二1．5C—SPAES复合反渗透膜耐氯性能测试钠盐和