一种高通量复合反渗透膜的制备及性能研究(3)
在支撑体上形成超薄功能层。
界面聚合反应方法包括有界面加成和界面缩合两种，其中广泛使用的是界面缩合反应.界面缩合反应可分为两种基本类型。
（1）反应的单体一种溶于水相中，而另一种反应单体则溶于有机相中。常用的活性单体有多元醇，多元胺，多元酚，多元酰氯和多元异氰酸酯等。多元醇、多元胺和多元酚可溶于水相；多元酰氯和多元异氰酸酯则可溶于有机溶剂(油)相。反应后形成聚酰胺、聚酯、聚脲或者是聚氨酯，典型有机相单体是有多官能团的多元酰氯，水相中单体多为多官能团的胺，界面聚合能在室温下快速的进行，Jegal等[17]用派嗦，间苯二胺和均苯三甲酰氯为单体，聚砜超滤膜为支撑层，通过界面聚合法制备了聚酰胺(PA)复合膜。王枢等则将具有聚醚砜支撑层的管式基膜浸入溶于对苯二甲酰氯的苯、二甲苯混合油相中，然后浸入溶有适量酸吸收剂无水碳酸钠，十二烷基硫酸钠，聚乙烯醇，哌嗪的水相溶液，得到聚哌嗪酰胺/聚乙烯醇薄层复合膜。
（2）反应单体均可溶于油相。当单体是多官能团的异氰酸醋时，通过加热可在界面发生界面聚合反应；当单体是氨基塑料时，通过加热或者加入具有表面活性的酸性催化剂来进行界面聚合。
反渗透膜制备工艺中，复合法功能层有很多制备方法，其中界面聚合法是最有效的一种方法。将支撑体用含有活泼单体的水溶液浸湿后，除去多余的水相单体，再将膜浸入另一种含有活泼单体的有机溶剂中，两种单体在支撑膜表面反应形成致密的功能层。由于含单体的两互不相容，反应仅在界面处发生，更确切的说，聚合反应发生在分界面的有机相一侧，而不是在水相。这是由于酰氯在水中的溶解度很小，因此扩散入水相的酰氯可忽略[18-20]。因此生成的功能层很薄，从而使得反渗透复合膜渗透性和选择性都提高。
在聚合反应的初期，常有多种不同聚合度的中间产物生成，为了得到较高分子量的膜，使膜具有较好的性能，通常在聚合成膜后，还有对膜进行后处理，如热处理、离子辐射等，以使聚合反应能进一步进行。一般来说，超薄层的厚度可以由反应时间来控制，反应时间通常在几秒到几十秒之间。通过改变两种溶液单体的浓度，能很好地调控功能膜层的性能。该法的关键是要选择好两相溶液中浓度的配比，以控制好反应物在两相中的配方系数以及扩散速率，使膜表面的疏松程度合理化。
1.3 研究意义
反渗透具有净化效率高、成本低、环境友好等优点，广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域，在海水及苦咸水淡化，锅炉给水、在工业纯水及电子级超纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用，被称为“21世纪净化水技术”。然而，反渗透膜在实际应用中也存在着急需解决的问题，如操作压力较高、选择渗透性较小、易造成严重的膜污染等，因此，作为一种高性能分离膜，如何选择和制备反渗透膜的材料，提高截盐性能，同时降低制膜成本；如何优化反渗透技术水处理工艺设计及分离机制探究，是推动反渗透膜科学发展的关键因素。