电荷聚集响应纳滤膜的制备及其超快速分离性能研究文献综述

 2022-11-04 10:59:20

文 献 综 述

1. 纳滤膜发展

纳滤是近几十年发展起来的一种新型膜分离技术,被广泛应用于食品、医药、石油化工、电子等行业。纳滤膜的历史最早可以追溯到20世纪70年代,当时J. E. Cadotte研制的NS-300哌嗪聚酰胺膜被认为是最早的纳滤膜[1]。纳滤膜为压力驱动膜,其截留性能介于超滤和反滲透之间,对二价离子的截留高而对一价离子截留较低。由于纳滤膜截留性能较反渗透略差,通量却较高,最初常被称为低压反渗透膜或疏松反渗透膜。直到美国的FilmTech公司根据其膜孔径大约在1 nm左右的特点,将其称为纳滤膜并沿用至今。目前,已有许多商品化纳滤膜,较为出名的有FilmTech公司的NF系列,Nitto Denko公司的NTR系列,Tory公司的UTC系列及Advanced MembraneTechnology公司的ATF系列等。

2. 纳滤膜特点

纳滤膜与反渗透膜类似,均为压力驱动膜,并且大多为聚酸胺复合膜,即在超滤底膜上以界面聚合的方法,复合上一层具有分离性能的聚酸胺超薄皮层。此外,纳滤膜还具有以下几个特点:

①操作压力低:相比致密的反渗透膜,纳滤膜较为疏松,具有1nm左右的膜孔,因此在较低的操作压力下便可提供较高的水通量。通常,纳滤膜的操作压力在0.5~1 MPa,而反渗透膜操作压力一般大于4MPa。在实际生产中,纳滤过程由于设备与运行费用投入较少,具有更高的经济性。

②荷电性:纳滤膜大多数为荷电膜,且多为荷负电纳滤膜,只有少数纳滤膜为荷正电膜[2]。纳滤膜的荷电性可以用Dorman效应来衡量。Donnan效应使得纳滤膜在截留荷电性物质会有额外的静电作用,令其在截留非荷电衍生物质时的作用机理有所不同[3]。此外,荷电性对纳滤膜的耐污染性也会有影响。

③对有机物的分离特性:纳滤膜较反渗透膜疏松,但较超滤膜致密,因此其截留性能介于超滤膜和反渗透膜。纳滤膜对分子量在200以上的有机物有较好的截留性能,有文献认为纳滤膜的截留分子量(MWCO)在200-1000,也有的文献认为纳滤的截留分子量应该在200-2000[4-5]。由此可见,纳滤膜比较适合一些分子量在此范围内的有机物的分离、浓缩,例如:医药中间体、染料等。另外,有机物的亲疏水性、荷电性及分子形状也会影响纳滤膜对其的截留性能[6-8]。因此,在为有机物分离体系选择合适的纳滤膜时需要综合考虑多方面因素的影响。

④对无机离子的分离特性:纳滤膜具有离子选择性,对不同价态的无机离子有不同的截留性能。在Doiman效应的影响下,纳滤膜通常对SO42-、CO32-等二价离子具有非常高的截留率,而对Na 、K 、Cr 等一价离子的截留率则较低,而反渗透膜对一价、二价离子均有非常高的截留,这是二者的主要区别。根据此特点,实际工业生产中可以利用纳滤膜实现一价盐和二价盐混合溶液的分离。

3. 界面聚合法介绍

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。