静电纺丝复合反渗透膜的改性制备与脱盐性能分析

徐进 吴泽鹏(杭州上拓环境科技股份有限公司, 浙江 杭州 311121)

静电纺丝复合反渗透膜的改性制备与脱盐性能分析

徐进 吴泽鹏(杭州上拓环境科技股份有限公司, 浙江 杭州 311121)

利用静电纺丝复合反渗透膜在无纺布制备上进行应用，同时根据交联壳聚糖性能对静电纺丝复合反渗透膜在脱盐性能上进行应用，形成纳米纤维复合膜。同时利用间苯二胺和均苯三甲酰胺作为静电纺丝复合反渗透膜的复合单体。根据界面聚合法在纳米纤维复合膜上进行反渗透的实验，聚酰胺表面结构在形态、亲水性、分离效果上都会对溶液中的阴离子活性进行影响。同时十二烷基苯磺酸钠的含量会对静电纺丝复合反渗透膜结构和性能都将产生影响。静电纺丝复合反渗透膜在结构均匀性和亲水效果上会随着十二烷基苯磺酸钠的增加使脱盐率也会发生先大后小的变化。本文对静电纺丝复合反渗透膜的改性制备与脱盐性能进行分析。

静电纺丝复合反渗透膜；改性制备；脱盐性能

0 引言

淡水资源紧缺已经成为影响社会发展的重要问题。海水淡化是获取到水资源的重要方式。但是由于技术条件、设备等方面存在的紧缺性，严重的制约水资源的获取。静电纺丝复合反渗透膜在海水淡化中应用较为广泛，并且脱盐率相对较高，水质较好，设备相对简单，易于控制。已经成为海水淡化的主要研究方向。静电纺丝复合反渗透膜能够在海水渗透压力下保证水分子能够透过膜，并且去除其中的杂质和较高的脱盐率。静电纺丝复合反渗透膜常见的制备在材料应用上具有孔隙率相对较低，并且传质阻力相对较大。现阶段在保证通量基础上会增大能源的耗费。因此要对静电纺丝复合反渗透膜进行深入性的研究。

1 静电纺丝复合反渗透膜性能效果分析

静电纺丝复合反渗透膜是一种应用操作较为简单，并且能够连续制备的全新型纳米纤维技术。传统的膜材料纤维较粗，表面积较小不适合海水淡化的应用。静电纺丝复合反渗透膜整体纤维直细、孔隙率高、结构贯通、表面积大、阻力较小等特点较为明显。在海水淡化、废水处理、清洁过滤等方面领域都有着广泛的应用发展空间。海水淡化中静电纺丝复合反渗透膜较高的孔隙率能够更好地处理脱盐，并且不会受到海水压力的影响达到较高的通量，能够更多的节省能源，并且持续提升脱盐效果。静电纺丝复合反渗透膜改性制备主要采用界面聚合方式，通过复合反渗透膜的应用更好地提升静电纺丝复合反渗透膜的单体活性，并且在不影响相容性的基础上提升聚合反应。在多孔支撑体上会根据脱盐效果形成较为严密的薄性致密层。静电纺丝复合反渗透膜在底层是静电纺丝PET纳米纤维基底膜，上部是壳聚糖涂覆层，在最上面的聚酰胺分离层。三部分构成静电纺丝复合反渗透膜主体。能够更好地过滤水中的微生物、胶体、盐类等杂质。静电纺丝复合反渗透膜在界面聚合的过程中间苯二胺会在表面形成较为均匀的聚酰胺膜。因此，要在静电纺丝复合反渗透膜表面加入一定的活性剂这样能够使聚酰胺膜更加的稳定并且不会影响到静电纺丝复合反渗透膜的脱盐效果。因此，在静电纺丝复合反渗透膜中的表面可以添加十二烷基苯磺酸钠，观察十二烷基苯磺酸钠含量对静电纺丝复合反渗透膜的影响，这样能够设计出具有更高脱盐效果的静电纺丝复合反渗透膜。

2 静电纺丝复合反渗透膜改性制备过程

2.1 壳聚糖的涂覆

将醋酸混合溶液浇在热压过的静电纺丝纳米纤维基底中，使醋酸混合溶液能够渗透到纤维的缝隙中。在相同浓度的溶液中加入戊二醛，并且要放置20min左右。在将纤维基底浸入到溶液中。在静电纺丝复合反渗透膜上涂覆溶液，涂覆之后应用匀胶机将表面多余溶液剔除。在隔绝空气12h之后，这样壳聚糖能够完全的涂覆到静电纺丝复合反渗透膜中。同时在利用离子水进行清洗。壳聚糖涂覆主要是针对静电纺丝复合反渗透膜孔隙较大的缘故，这样能够在界面直接的进行聚合，避免发生较大的水渗透。同时能够保证膜表面不会留存较多的溶液。壳聚糖涂覆能够使静电纺丝复合反渗透膜表面形成较薄的亲水性涂层，有助于界面完全聚合。

2.2 纳米纤维基底测试

静电纺丝复合反渗透膜要通过纳米基底热压，这样能够使静电纺丝复合反渗透膜不会产生较为明显的串珠网状结构，使纤维表面更为平滑，均匀性效果明显。在没有经过热压处理的静电纺丝复合反渗透膜纤维会呈现圆柱形，同时静电纺丝复合反渗透膜纤维很容易脱落，经过热压处理之后，纤维会压扁，厚度会降低，这样能够使静电纺丝复合反渗透膜更加的耐用。通过对热压之后的静电纺丝复合反渗透膜纳米纤维进行扫描分析，不同区域的纳米纤维更加直细，适合作为基底膜应用。由于电压不稳定会导致静电纺丝复合反渗透膜在电场力的作用张力产生较为明显的波动。因此要在稳定电场力下保证纤维分配的均匀性。这样能够更好地预防纤维波动，不会对基底膜的支撑效果产生影响。十二烷基苯磺酸钠含量对静电纺丝复合反渗透膜的纤维形态也具有影响。通过液氮处理之后的静电纺丝复合反渗透膜更加易断。十二烷基苯磺酸钠含量为0时，静电纺丝复合反渗透膜表面为呈现无规则山脊山谷结构。这主要是由于没有活性剂的影响，导致壳聚糖表面分布不均。但是随着十二烷基苯磺酸钠含量增加，静电纺丝复合反渗透膜表面会更加的均匀密集。

3 结语

对静电纺丝复合反渗透膜的改性制备与脱盐性能的分析，要在制备以及脱盐性能上结合复合反渗透膜。通过不同的方式对复合反渗透膜表面均匀性进行考察，保证反渗透膜的脱盐率。不同的情况下十二烷基苯磺酸钠数量会使反渗透膜在脱盐率上呈现先增大后降低的情况，规律性的变化是反渗透膜脱盐率的主要特点。