海水淡化反渗透复合膜材料的研究进展

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------海水淡化反渗透复合膜材料的研究进展第41卷第10期2015年10月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.41No.10Oct.,201553代2磊1，，张奇峰1，张所波1（1.中国科学院长春应用化学研究所，中国科学院生态环境高分子材料重点实验室，吉林长春130022；2.中国科学院大学，北京100049）摘要：水危机

2、日益严重，海水淡化技术应运而生。经过半个多世纪的发展，反渗透海水淡化技术逐渐占据了海水淡化市场半数以上的份额。反渗透复合膜材料始终是各国膜技术发展的重点。在扼要回顾了反渗透膜发展的基础上，总结了反渗透膜材料新型功能单体的开发、界面聚合添加剂的应用、支撑层结构和性能优化及反渗透膜最新发展的研究方向等方面的主要进展。关键词：海水淡化；反渗透膜；界面聚合；联苯多元酰氯中图分类号：TQ028.8；P747文献标识码：A文章编号：1000-3770(2015)10-0053-006作为三大海水淡化技术之一的反渗透海水淡化—————————————

3、—————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------技术，以其较少的能耗，更短的建造周期和最低的投资成本，占据了60%以上的海水淡化市场份额，且呈逐年增加的趋势[1]。高性能的反渗透复合膜材料作为反渗透技术的核心，一直是美、日等发达国家膜技术发展的重点。从1960年第一张不对称乙酸纤维素反渗透膜诞生开始，经历了半个多世纪的发展，新型膜材料不断涌现并被

4、应用，膜性能也不断提高。目前，反渗透膜技术已广泛应用于海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备、工业用水处理、废水处理与资源化等领域，取得了十分显著的经济和社会效益[2]。我国的反渗透技术研究始于上世纪80年代，虽然在专利等方面受到美、日等国的技术封锁，但在国家科技计划的支持下，经过近30年的研发，在众多膜技术领域已追赶上发达国家的步伐，并自主研发出异酞酰氯及联苯型多元酰氯等新型功能单体，使我国在新功能单体的分子设计及合成方面走到世界前列。1反渗透膜发展简史反渗透海水淡化的最早提出要追溯到上世纪50年代，美国从1952年起专设盐水局，以解决“

5、水。1953年CEReid教授提出反渗透海水淡的危机”化（SWRO），并建议美国内务部将其列入国家计划。经过半个多世纪的发展，最终得以应用于生产生活中的反渗透膜主要分为两大类，不对称膜及复合膜。不对称膜以其明确的分离原理及简单的工艺，较早被人们所应用。1960年，SLoeb和SSourirajan制得了世界上第一张不对称乙酸纤维素——————————————————————————————————————-------------------------------------------------------------------

6、-----------------------------反渗透膜，通脱盐率高达98.6%，在10.1MPa的操作压力下，2量为10.8L/(m·h)[3]。在产水效率方面要比较早出现此后，乙酸纤维素的改的反渗透均质膜提高很多[4-5]。性和共混、中空纤维膜的制备成功、耐热耐氯膜的相继问世，都对反渗透膜的发展起到了推进作用[6]。与此同时，另一种制膜技术一经提出便得到了1963年，Riley[7]首先提出了复广泛的关注-复合膜。合膜的概念，研制出支撑层与功能皮层分开制备的复合分离膜。进入七十年代，复合膜不再局限于纤维素类材料，第一种由界

7、面聚合法制备的非纤维素类复合膜-NS-100[8]便在此时诞生，其功能层是由聚乙（PS）支撑膜撑胺与甲苯二异氰酸酯（TDI）在聚砜上界面聚合制得的。虽然这种膜的耐氯性能很差，但其优异的膜性能，使得NS-100被认为是反渗透技术发展的一个里程碑[9]。1980年，FilmTech公司推出由均苯三甲酰氯（TMC）与间苯二胺（MPD）界面聚合制备的FT-30[10]反渗透复合膜，其功能单体收稿日期：2015-08-01基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）（2015CB655302）；国家自然科学基金（51133008，512031

8、51，21074133，21374116）；吉林省科技发展计划（20130204027GX）——————————————————————————————————————-------------------