抗污染聚酰胺膜的制备技术研究进展
二聚酸型聚酰胺薄膜制备及其性能研究
评估了添加甘油后 ＤＡＰＡ 膜的性能ꎮ 并探讨了不同
甘油含量和不同甘油添加方法对二聚酸聚酰胺薄膜性
能的影响ꎮ
１ 实验部分
１ １ 主要原料
二聚酸 ( 二 聚 体 ≥９５％ ) 、 己 二 胺 ( 化 学 纯) 、
四氢呋喃 ( 分析纯) : 阿拉丁试剂ꎻ 磷酸: 分析纯ꎬ
天津市天力化学试剂有限公司ꎻ 丙三醇: 分析纯ꎬ 天
透氧率的测试: 根据 ＧＢ / Ｔ ６６７２—２００１ 和 ＧＢ / Ｔ
限公 司ꎻ 红 外 光 谱 仪 ( ＦＴＩＲ) : Ｓｐｏｔｌｉｇｈｔ１００ꎬ 美 国
１０３８—２０００ 标准ꎬ 每个样品裁取 ３ 个平行试样ꎮ
ＳＴＡＲｅ Ｓｙｓｔｅｍꎬ 瑞士 Ｍｅｔｔｌｅｒ￣Ｔｏｌｅｄｏ 公司ꎻ 热重分析
夹距为 ５０ ｍｍꎬ 拉伸速度为 ２０ ｍｍ / ｍｉｎꎬ 测试 ５ 次ꎬ
质量分数的甘油溶液两种方式对薄膜的性能、 形貌的影响ꎮ 评估了 ＤＡＰＡ 薄膜物理性能、 光学性能、 热性能和微观形貌ꎮ 结果
表明ꎬ 少量甘油的加入ꎬ 使 ＤＡＰＡ 薄膜拉伸强度和断裂伸长率都获得了提升ꎮ 在氧气阻隔方面薄膜表现优异ꎬ 并且添加了的
ＤＡＰＡ 薄膜具有出色的力学性能ꎬ 阻隔性能和光学性能ꎬ 能满足包装薄膜使用的基本要求ꎬ ＤＡＰＡ 薄膜有潜 力 成 为 聚 酰 胺
奥林巴斯显微镜: 薄膜裁片放置于载玻片上ꎬ 用
不同分辨率的物镜进行分析ꎮ
扫描电子显微镜: 进行喷金处理后ꎬ 用扫描电子
显微镜对薄膜进行表征ꎮ
ＦＴＩＲ 分析: 将干燥的样本裁切成片状ꎮ 扫描范
围是 ４００ ~ ４ ０００ ｃｍ －１ ꎬ 频率为 ５０ ~ ６０ Ｈｚꎮ
ＤＳＣ 分析: 使用差示扫描量热仪测试聚二酸型
油水分离功能膜制备技术研究进展
展望未来，针对实际应用需求，抗污染油水分离复合膜制备及分离性能研究 仍需以下几个方面：1）优化制备工艺，提高复合膜的综合性能；2）研究不同油 水体系下复合膜的分离性能；3）探讨复合膜在复杂实际环境中的稳定性及寿命。 此外，加强跨学科合作，推动抗污染油水分离复合膜技术的产学研用协同创新也 是未来的重要研究方向。
1、新型油水分离技术的研发：针对现有技术的不足，研究新的油水分离技 术，提高分离效率和降低成本。
2、跨界合作与技术交流：加强不同领域之间的合作与交流，将其他领域的 新技术引入油水分离领域，如纳米技术、生物工程等。
3、智能化与自动化：利用人工智能、物联网等技术，实现油水分离过程的 智能化与自动化，提高工作效率和降低人力成本。
3、制备复合膜：将合成的聚合物乳液与疏水性聚合物溶液按照一定比例混 合，搅拌均匀后浇铸成膜。
4、膜性能表征：采用扫描电子显微镜（SEM）、万能材料试验机、渗透通量 仪等设备对制备的复合膜进行表征。
三、性能评估
为评估抗污染油水分离复合膜的分离性能，本次演示采用以下实验指标：
1、渗透通量（J）：指单位时间内通过膜的纯水体积，用于表征膜的透水性 能。
2、油水分离效率（α）：指油水混合物中油与水的分离比例，通过实验数 据计算得到。
3、抗污染性能：采用在线污染实验评估膜的抗污染性能，通过观察膜通量 恢复情况评价膜的抗污染能力。
四、结果与分析
实验结果表明，成功制备出具有抗污染性能的油水分离复合膜。与普通膜相 比，该复合膜具有更高的渗透通量和油水分离效率。在抗污染性能测试中，复合 膜通量恢复率达到70%，表明其具有较好的抗污染性能。
引言
油水分离功能膜是一种具有特殊分离性能的薄膜，它能够将油水混合物分离 成各自单一的组分。这种功能膜具有分离精度高、渗透性好、使用寿命长等优点， 被广泛应用于石油、化工、食品、医药等众多领域。随着科学技术的不断进步， 油水分离功能膜制备技术也在不断发展，成为了当前研究热点之一。本次演示将 对油水分离功能膜制备技术的研究进展进行综述，旨在介绍最新的研究成果和发 现，并展望未来的研究方向和措施。
聚合物复合材料在环境污染治理中的应用研究
聚合物复合材料在环境污染治理中的应用研究引言：随着人口的增长和工业的发展，环境污染已成为全球面临的重大问题之一。
传统的污染治理方法往往效果有限，并且可能对环境产生额外的副作用。
因此，寻找一种高效而环境友好的治理方法是当务之急。
在过去的几十年里，聚合物复合材料在环境污染治理中得到了广泛应用。
它们具有良好的物理和化学特性，能够有效地降解和吸附污染物，同时还具有可塑性和可重复使用的特点。
本文将重点介绍聚合物复合材料在大气污染和水体污染治理中的应用，并探讨其未来发展的趋势。
一、聚合物复合材料在大气污染治理中的应用1.1 光催化材料的应用光催化材料是一种能够利用光能将有害气体转化为无害物质的材料。
聚合物复合材料在制备光催化材料中发挥了重要作用。
研究表明，将二氧化钛纳米颗粒与聚合物复合制备的薄膜，能够显著降解空气中的有机污染物和有害气体。
此外，通过控制聚合物复合材料的结构和形态，能够改善催化活性、增强光吸收和光散射效果，从而提高光催化材料的性能。
1.2 吸附材料的应用聚合物复合材料还可以应用于大气污染治理中的吸附材料。
以聚合物为基材料制备的吸附剂具有较大的比表面积和孔隙结构，能够吸附大量的污染物。
研究表明，将聚苯乙烯微球复合氧化石墨烯制备的吸附剂应用于大气中的颗粒物吸附具有良好的效果。
此外，聚合物复合材料还可以通过改变材料表面的功能基团，增强吸附剂对特定污染物的选择性吸附能力。
二、聚合物复合材料在水体污染治理中的应用2.1 膜分离材料的应用聚合物复合材料在水体污染治理中的应用主要集中在膜分离材料领域。
以聚氨酯和聚酰胺为基材料制备的复合膜具有良好的渗透性和抗污染性能，能够实现对水体中有机物、重金属和微生物等污染物的有效分离。
此外，聚合物复合膜还能够通过改变聚合物的结构和形态，提高膜的选择性、通量和抗污染能力，从而进一步提升膜分离材料的性能。
2.2 吸附剂的应用类似于大气污染治理中的应用，聚合物复合材料也可以应用于水体污染治理中的吸附剂。
聚酰亚胺薄膜的制备及表征
２ 聚酰亚胺薄膜性能测试
２畅１ 红外光谱分析
取少量样品用 ＫＢｒ 压片， 充分干燥后， 用傅里叶变换红外 光谱仪测定聚酰 亚 胺薄 膜的 红 外光 谱图， 测 量范 围 ４ ０００ ～ ４００ ｃｍ －１ 。
２畅２ 抗张强度
根据 ＡＳＴＭ Ｄ ８８２， 将聚酰亚胺薄膜截成 １５ ｍｍ ×２１０ ｍｍ 的 样条， 使用拉力试验机测试， 测试时上下夹具间隔为 １００ ｍｍ， 拉伸速度为 ２００ ｍｍ ／ｍｉｎ。
聚酰亚胺通常用两步法制备， 首先二胺与二酐在非质子溶 剂中聚合得到聚酰胺酸溶液， 聚酰胺酸再经过热亚胺化或化学 亚胺化得到聚酰亚胺薄膜。 本文采用 ＰＭＤＡ 和 ＯＤＡ 为主要原 料， 用化学亚胺法制备了聚酰亚胺， 研究了成膜过程对聚酰亚 胺薄膜性能的影响。
１ 实验部分
１畅１ 实验原料
均苯四甲酸二酐（ ＰＭＤＡ）， 阿拉丁， 分析纯； ４，４摧－二氨 基二苯醚（ＯＤＡ）， 阿拉丁， 分析纯； 二甲基甲酰胺（ ＤＭＦ）， 工 业级； 醋酸酐（ ＡＡ）， 分析纯。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｌｙ （ａｍｉｃ ａｃｉｄ）； ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ； ｆｉｌｍｓ
聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺环化学结构的高规整的刚性 链聚合物。 聚酰亚胺薄膜具有良好的耐热性， 耐辐射性和电气 性能， 其优异的性能决定了它可做为电子封装材料、 集成电路 中的介质材料、 挠性印制电路基材等， 在航空航天、 电子电器 和信息产业发展中发挥着重要作用。 近来， 各国都在将聚酰亚 胺的研究、 开发及利用列入 ２１ 世纪最有希望的工程塑料之一。 聚酰亚胺， 因其在性能和合成方面的突出特点， 不论是作为结 构材料或是作为功能性材料， 其巨大的应用前景已经得到充分 的认识， 被称为是 “ 解决问题的能手”， 并认为 “ 没有聚酰亚 胺就不会有今天的微电子技术” ［１ －５］ 。
生物基聚酰胺的制备与应用研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2023， 40（6）： 58DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2023.06.12聚酰胺（PA）是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂总称，主要包括脂肪族PA、脂肪-芳香族PA和芳香族PA。
其中，脂肪族PA品种多、产量大，是世界上第一种合成纤维，广泛应用于电子电器、汽车、运动器械、医药等领域［1-3］。
生物基PA理论上可以100%替代石油基同类产品，开发生物基PA可减少对石油资源的依赖，具有低碳、环保、可持续发展的优势。
目前，生物基PA主要包括PA 11，PA 10，PA 1010，PA 610，PA 1012，PA 410，PA 1012，PA 46，PA 56等产品［4］。
市场中的PA消费仍以PA 6和PA 66为主，已经商品化的生物基PA由于生产企业数量少等原因，市场占比较低，产量不足PA总产量的1%。
未来随着石油资源的进一步萎缩，生物基PA具有非常光明的前景，本文对生物基PA的单体合成及应用进展进行了综述。
1 生物基PA种类部分已商品化的生物基PA见表1。
生物基PA 制备的关键难点是通过生物质原料制备PA的单体，根据生物质的来源不同，生物基PA的单体制备路线主要分为油脂路线和多糖路线［5］。
2 油脂路线油脂路线通常采用蓖麻油、油酸、亚油酸等可再生的天然油脂，使用最多的是蓖麻油，其主要成分为蓖麻油酸。
天然油脂经过一系列化学或生物变化得到制备PA的单体，主要包括ω-十一氨基生物基聚酰胺的制备与应用研究进展许 凯，李振虎，李 超，潘 蓉，杨 璐，琚裕波（华阳集团产业技术研究总院新材料分院，山西 太原 030027）摘要：综述了生物基聚酰胺的合成单体及聚酰胺的制备研究进展。
根据生物质的来源不同，生物基聚酰胺的合成单体的制备路线主要分为油脂路线和多糖路线。
其中，油脂路线使用最多的是蓖麻油，多糖路线以葡萄糖为主。
ro膜生产工艺
ro膜生产工艺RO膜生产工艺一、引言RO膜是一种高效的水处理技术，广泛应用于海水淡化、饮用水净化等领域。
RO膜的生产工艺对于膜的性能和生产效率有着重要影响。
本文将介绍RO膜生产工艺的基本流程和关键技术，以及一些常见的改进方法。
二、RO膜生产工艺的基本流程RO膜的生产工艺一般包括以下几个基本步骤：1. 材料准备：RO膜的主要材料是聚酰胺薄膜，需要选择适当的原料并进行准备。
原料通常是聚酰胺单体和交联剂，通过混合、溶解等处理得到膜材料。
2. 膜材料制备：将膜材料溶液均匀地涂覆在膜基材上，形成膜层。
膜基材可以是无纺布、纤维素膜等，其选择与膜的应用有关。
3. 膜形成：将膜基材浸入溶剂中，使膜材料形成膜结构。
这个过程需要控制溶剂的浓度、温度、浸泡时间等参数，以确保膜的结构和性能。
4. 膜固化：膜形成后，需要进行固化处理，以提高膜的力学强度和稳定性。
固化方法可以是热固化、化学固化等，具体选择取决于膜的要求。
5. 膜后处理：膜固化后，需要进行一系列的后处理步骤，如清洗、干燥、切割等，以得到最终的RO膜产品。
三、RO膜生产工艺的关键技术RO膜生产工艺中有一些关键的技术，对于膜的性能和品质具有重要影响。
以下是其中几个关键技术的介绍：1. 材料选择：选择合适的聚酰胺单体和交联剂是膜性能的关键。
需要考虑单体的反应性、交联剂的稳定性、材料的成本等因素。
2. 涂覆技术：膜材料的涂覆均匀性对于膜的性能和生产效率有重要影响。
常见的涂覆技术有手工涂覆、刮涂法、喷涂法等。
3. 膜形成条件：膜形成过程需要控制溶剂的浓度、温度、浸泡时间等参数。
这些条件的选择要根据膜材料的特性和要求进行优化。
4. 膜固化方法：膜固化可以提高膜的力学性能和稳定性。
热固化可以通过烘干或热压等方法实现，化学固化则需要添加适当的固化剂。
四、RO膜生产工艺的改进方法为了提高RO膜的性能和生产效率，人们进行了许多工艺改进的研究。
以下是一些常见的改进方法：1. 膜材料改进：通过调整聚酰胺单体和交联剂的配比，改变膜材料的分子结构和性能，以提高膜的抗污染性能和通量。
薄膜复合(tfc)聚酰胺脱盐膜的上限
薄膜复合(tfc)聚酰胺脱盐膜的上限薄膜复合（TFC）聚酰胺脱盐膜是一种应用广泛的膜技术，用于海水淡化、废水处理和其他水处理过程中去除盐分和污染物。
TFC聚酰胺膜的上限是指其性能和适用范围的极限。
本文将探讨TFC膜的上限，包括其制备及性能、应用领域、挑战和未来发展方向等方面。
TFC聚酰胺膜是一种复合膜，由聚酰亚胺薄膜层和聚酰胺非溶剂逆渗透层组成。
聚酰亚胺薄膜通过有机溶剂法制备，可形成具有孔隙结构的支撑层，提供膜的机械强度和稳定性。
而聚酰胺非溶剂逆渗透层是通过溶液浸渍和交叉聚合制备而成，具有高排盐性能和低污染传质的特点。
TFC膜制备过程中需要控制各层的厚度和相互作用，以保证膜的性能和适用范围。
TFC聚酰胺膜具有许多优点，使其成为膜技术的重要发展方向。
首先，TFC膜具有高盐分去除率和高水通量，可以实现高效的海水淡化和废水处理。
其次，TFC膜具有良好的化学和机械稳定性，能够耐受各种环境和操作条件。
此外，TFC膜制备工艺相对简单，适用于批量生产和大规模应用。
TFC聚酰胺膜在水处理领域有广泛的应用。
海水淡化是其中最主要的应用之一。
目前，全球许多地区面临水资源短缺问题，而海水淡化被认为是解决淡水资源短缺问题的有效途径。
TFC膜具有高排盐率和低能耗特点，成为海水淡化中最常用的膜技术之一。
此外，TFC膜还广泛应用于废水处理、工业回用水处理和纯水生产等领域。
然而，TFC聚酰胺膜仍然面临一些挑战。
首先，TFC膜制备的成本较高，包括原料成本和制备工艺成本。
其次，TFC膜容易受到污染物的积聚和结垢，降低其性能和使用寿命。
此外，TFC膜在高盐度条件下的性能和稳定性仍有待提高。
为了克服这些挑战，TFC聚酰胺膜的研究和开发正在不断进行。
研究人员正在寻找更好的制备方法和材料，以提高TFC膜的性能和适用范围。
例如，改进制备工艺和控制膜的结构可以增强其阻隔性能和抗污染能力。
此外，引入新的功能材料和表面修饰可以改善TFC膜的选择性和稳定性。
膜剂的制备实验报告
膜剂的制备实验报告膜剂的制备实验报告引言：膜剂是一种具有特殊功能的材料，可以用于分离、过滤和纯化等多个领域。
本实验旨在通过合成和制备过程，探究膜剂的制备方法和性能。
实验材料和方法：材料：聚酰胺膜材料、溶剂、添加剂、试剂等。
方法：1. 准备膜材料和溶剂。
2. 将溶剂和添加剂按照一定比例混合。
3. 将膜材料浸泡在混合液中。
4. 将浸泡后的膜材料置于烘箱中进行干燥。
5. 测试膜剂的性能。
实验结果：通过实验，我们成功制备了一种新型的膜剂。
经过浸泡和烘干后，膜材料形成了均匀的薄膜结构。
在测试中，我们发现该膜剂具有较高的分离效率和稳定性。
此外，膜剂还具有一定的抗污染能力，可以有效阻止杂质和颗粒物的穿透。
讨论：膜剂的制备是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
首先，选择合适的膜材料非常关键。
不同的膜材料具有不同的分离性能和适用范围，因此在制备过程中需要根据实际需求选择合适的材料。
其次，溶剂和添加剂的选择也会影响膜剂的性能。
溶剂的选择应考虑其对膜材料的溶解度和挥发性，而添加剂的选择则可以改变膜剂的表面性质和分离效果。
在实验中，我们采用了聚酰胺膜材料作为基材，并选择了合适的溶剂和添加剂。
通过浸泡和烘干的过程，膜材料能够充分吸收混合液中的溶剂和添加剂，并形成均匀的薄膜结构。
这种薄膜结构具有较高的分离效率和稳定性，适用于多种分离和过滤领域。
然而，膜剂的制备过程还存在一些挑战和改进空间。
首先，制备过程中需要控制好浸泡和烘干的时间和温度，以避免膜材料的变形和破损。
其次，膜剂的抗污染能力需要进一步提高。
在实际应用中，膜剂往往会受到杂质和颗粒物的污染，导致分离效果下降。
因此，研究如何增强膜剂的抗污染能力是一个重要的方向。
结论：通过本次实验，我们成功制备了一种具有较高分离效率和稳定性的膜剂。
膜剂的制备过程涉及膜材料的选择、溶剂和添加剂的配比以及浸泡和烘干的操作。
在今后的研究中，我们将进一步优化制备过程，提高膜剂的性能，并探索其在实际应用中的潜力。
聚酰胺膜的发展方向——低压、超薄、抗污染、抗氯(1) (2)
聚酰胺膜的发展方向——低压、超薄、抗污染、抗氯反渗透膜根据膜材料分类的不同可分为聚酰胺膜、醋酸纤维素膜、聚酰亚胺膜、磺化聚砜膜、磺化聚砜醚膜等，目前主要应用的是聚酰胺膜。
聚酰胺膜主要有3层结构：无纺布支撑层、聚砜层、脱盐层。
无纺布支持层是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物，其表面无松散纤维并且坚硬光滑，由于其非常不规则并且太疏松，不适合直接作为脱盐层的底层。
聚砜层是将微孔工程塑料聚砜浇注在无纺织物表面上，聚砜层表面的孔径大约为15nm，厚度约为40μm。
脱盐层是高交联度聚酰胺，由苯三酰氯和苯二胺聚合而成，厚度大约在0.2um。
超薄脱盐层的致密度决定了脱盐率，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。
一、聚酰胺膜面临的问题是耗电高、表面污染、活性氯侵袭因为高压的施加，聚酰胺膜面临的主要问题是耗电高。
其次，水中的污染物(如胶体、无机固体、有机物、细菌等)很容易沉积在膜的表面形成堵塞和污染层，降低膜通量，降低膜的盐离子截留率，降低膜寿命。
第三，聚酰胺膜海水淡化工程中往往需要使用活性氯对进水进行消毒处理，但是聚酰胺的酰胺键是不耐活性氯的，因此在活性氯的攻击下酰胺键会分解，从而导致聚酰胺膜的破坏影响其分离性能｡第三，聚酰胺膜还面临能耗高的问题，二、聚酰胺膜朝着低压、超薄、抗污染、抗氯等方向发展目前，预处理与膜清洗是解决聚酰胺膜面临问题的主要方法，但是清洗剂或是杀菌剂本身对膜性能也有影响，因而从根本上改变聚酰胺膜的性能是业界研发的一个方向。
如低压、超薄、抗污染、抗氯等。
（一）低压聚酰胺膜低压的本质就是提高通量，这是聚酰胺膜是近年来研究的一个热点｡如纳米纤维膜支撑聚酰胺膜和掺杂无机纳米颗粒的聚酰胺膜等。
如特殊的无机纳米颗粒NaA型分子，其孔径尺寸介于水分子和水合Na+尺寸之间，因而能够优先允许水分子通过而有效截留Na+｡因此，无机纳米颗粒的掺杂可以在保持盐离子截留率的前提下有效地提高膜的通量，从而使膜在低压环境下运营，从而降低膜的能耗成本｡（二）超薄聚酰胺膜聚酰胺膜超薄脱盐层能够渗透较快，易获得高的水通量，从而降低能耗。
《PA6-壳聚糖多级过滤纤维膜的制备及其性能研究》范文
《PA6-壳聚糖多级过滤纤维膜的制备及其性能研究》篇一PA6-壳聚糖多级过滤纤维膜的制备及其性能研究一、引言近年来，随着环境污染问题的日益突出和人类对生活质量的要求提高，水质安全越来越受到关注。
其中，高效过滤纤维膜技术是改善水质的重要手段之一。
本论文以PA6（聚酰胺6）和壳聚糖为主要材料，探讨了多级过滤纤维膜的制备方法及其性能特点。
二、文献综述在过去的几十年里，过滤纤维膜的研究得到了广泛关注。
特别是PA6因其优异的物理化学性能在过滤材料中具有广泛应用。
而壳聚糖作为一种天然的生物高分子，具有良好的生物相容性和环境友好性，也常被用于制备过滤材料。
多级过滤纤维膜结合了二者的优点，具有更高的过滤效率和更长的使用寿命。
三、实验材料与方法3.1 材料准备本实验所使用的PA6和壳聚糖均购买自国内知名供应商，均为食品级或工业级标准。
其他辅助材料如溶剂、催化剂等也均符合实验要求。
3.2 制备方法采用熔融共混法制备PA6/壳聚糖复合材料，通过相转化法将复合材料制备成纤维膜。
具体步骤包括材料混合、熔融共混、纤维膜形成及后处理等过程。
四、多级过滤纤维膜的制备4.1 制备工艺流程多级过滤纤维膜的制备工艺流程包括：原料准备、混合与熔融、纺丝、凝固、洗涤、干燥及后处理等步骤。
其中，通过调整各步骤的工艺参数，如温度、浓度、速度等，可以控制纤维膜的结构和性能。
4.2 结构与性能分析通过扫描电子显微镜（SEM）观察纤维膜的表面和截面形态，分析其结构特点。
同时，利用各种测试仪器对纤维膜的机械性能、过滤性能、抗污染性能等进行测试和分析。
五、性能研究5.1 机械性能分析PA6/壳聚糖多级过滤纤维膜具有优异的机械性能，包括高强度和高韧性。
这主要归因于PA6和壳聚糖的优良力学性能以及良好的相容性。
5.2 过滤性能研究实验结果显示，该纤维膜具有优异的过滤性能，能够高效地去除水中的微粒、细菌和其他污染物。
其过滤效率高且流量大，满足工业生产和日常生活用水的需求。
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抗污染聚酰胺膜的制备技术研究进展作者：郑方圆来源：《名城绘》2018年第02期摘要：聚酰胺膜是应用于纳滤、反渗透常见的一类膜材料，其在应用过程中难免出现膜污染的情况从而影响膜分离过程。
而对膜材料进行优化是常见的一种降低降低膜污染影响程度的方法之一，本文通过对聚酰胺膜材料优化技术相关的专利的统计以及对该技术期刊论文和专利内容的梳理，获取了聚酰胺膜材料优化技术专利申请的趋势和技术方法的方向。
关键词：聚酰胺；膜；纳滤；反渗透；复合膜；改性1 概述膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时实现选择性分离的技术，其作为一种新兴技术，具有低能耗、过程简单、操作方法、污染低和容易与其他技术耦合等一系列优点。
按照膜分离的具体应用不同，可以将膜分离具体细分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等，在纳滤和反渗透领域，聚酰胺膜是最常见的一类膜，市场占有率最高。
聚酰胺膜在使用过程中，污染物与膜表面发生某种相互作用，造成膜表面的污染，不但影响了膜的性能，还缩短了膜的使用寿命。
所以采取相应的方法来防治污染是必要的。
本文针对国内外抗污染聚酰胺膜专利文献和期刊论文进行收集、标引和梳理，分析了聚酰胺膜优化设计技术的发展趋势。
2 抗污染聚酰胺膜优化技术分析对于聚酰胺膜而言，对其抗污染能力的优化主要集中在支撑体优化、单体优化、无机颗粒杂化、表面涂覆和表面接枝五个方面。
上述五种优化技术各自有自己的优劣势，下面对五种优化技术分别进行概述其发展脉络。
2. 1 支撑体优化技术聚酰胺膜一般为复合膜，即在支撑体上复合一层分离层。
而提高复合膜的抗污染性能，最直接的方法就是添加抗菌剂、抗氧化剂。
日东电工率先中公开了将抗菌剂等抗污染试剂填充在支撑体中的技术方案[1]，而在国内哈工大提出在界面聚合成聚酰胺膜前优先在支撑体上合成一层致密吸附层以提高亲水能力[2]。
其次，现有技术中多有对支撑体进行亲水改性，例如Hoek 等[3]将硅纳米粒子和多孔分子筛添加到聚砜铸膜液中制备杂化支撑体，并以此制备聚酰胺复合膜，发现纳米复合支撑膜有利于提高复合反渗透膜的耐压实性能和抗污染性能，减缓压实所造成的通量衰减。
Misdan等[4]将磺化聚砜与聚砜共混制备支撑膜，再在SPSf/PSf支撑膜上界面聚合制备纳滤膜。
磺化聚砜的添加不仅提升了复合膜的渗透性能，还增加了皮层与支撑膜之间的结合力。
Cho等[5]采用羧化后的聚砜作为支撑膜材料，制备复合正渗透膜，发现CPSf支撑膜的孔隙率及亲水性得到提升，降低了正渗透膜的内浓差极化，且机械性能没有明显降低。
华东理工大学则将离子交换树脂掺杂到支撑体上制备聚酰胺膜显著提高了膜的亲水性能[6]。
2. 2单体优化目前常见的聚酰胺多采用界面聚合方法制备，例如由间苯二胺与均苯三甲酰氯界面聚合得到。
为解决膜通量较小，易污染和耐受性较差等问题，研究者们相继开发出带有更多官能团或极性基团的新型功能单体，这有助于更光滑、亲水皮层的形成，进而提高膜通量，改善膜的抗污染性能。
2008年俄亥俄州立大学[7]提出了采用具有反应和亲水两种不同官能团的单体制备聚酰胺膜，所述单体结构式为：。
贵阳时代汇通在中公开以卤素改性的酰氯与均苯三甲酰氯共同作为油相单体可以显著提高抗有机污染的性能[8]，杭州水处理中心则多孔支撑膜上通过多元胺与芳香酰氯或异氰酸酯或氧甲酰氯界面缩聚复合一层芳香聚酰胺薄层，芳香聚酰胺薄层表面有氯甲酸五氯苯酯基团，从而提高亲水及抗污染能力[9]。
浙江大学安全福课题组在多篇专利中将两性离子单体掺杂到水相单体中制备聚酰胺膜，例如含有叔胺基团的物质和含有磺内酯基团的物质制备的两性离子单体[10]、磺酸甜菜碱型两性离子单体[11-13]、含两性离子的二元/三元共聚物[14-15]等。
Ahmad 等[16]使用哌嗪/间二氨基苯甲酸作为混合水相单体与酰氯反应制备复合纳滤膜，皮层表面羧酸基团含量增加，亲水性增加，复合膜通量得到提升。
李磊等[17]开发一系列含联苯结构的多元酰氯单体，将其作为有机相单体，该单体分子体积较大，带有更多的酰氯基团，生成的聚酰胺分子链具有更大的间距，表面水解的-COOH 基团更多，提升了复合膜的通量及抗污染性能。
将亲水单体嵌入膜的选择层是一种方便有效的提高膜抗污染能力的方法。
日东电工公开了将异丙醇添加在间苯二胺的水相单体中制备聚酰胺复合膜[18]，Abu Seman等[19]利用双酚A和均苯三甲酰氯（TMC）作为单体制备了一种聚酯NF膜，在中性的环境中所制備膜表现出较强的抗腐殖酸不可逆污染的能力。
之后，安全福等[20]将PVA原位嵌入聚酰胺纳滤膜，结果发现随着PVA含量的增加膜面粗糙度下降，亲水性和通量显著提高而膜的截留率几乎没有改变。
另外，Wu等[21]将三乙醇胺嵌入环糊精（β—CD）以与TMC界面聚合制备一种新型的β—CD/聚酯NF膜，其抗污染能力和通量得以显著提高。
最近，zhang等[22]选择单宁酸作为聚酚单体制备了一种新型的NF膜，这种膜在抗污染评价中表现出较低的通量下降，在没有化学清洗的条件下表现出较高的通量恢复率。
虽然嵌入亲水单体能够改善NF/RO膜的抗污染能力，但是还需要深入探讨这种改性方法对膜的热稳定性，机械性能，尺寸稳定性，抗膨胀性能和延展性的影响。
2. 3 无机颗粒杂化无机纳米颗粒具有较高的比表面积和大量的羟基官能团，将其嵌入聚酰胺复合膜中会给与其一些新的特性，例如稳定性和抗污染性。
哈工大分别将二氧化钛[23]和氧化铝与聚酰胺树脂共混[24]制备聚酰胺膜，显著提高了膜的亲水性和抗污染能力，新加坡三泰水技术有限公司[25]则将多孔的二氧化钛陶瓷纳米颗粒分散在聚酰胺铸膜液中制备了聚酰胺膜，浙江理工大学[26]则在聚酰胺膜外涂覆硫酸钡涂层，使得复合膜渗透性大幅度提高， Jeong等[27]通过界面聚合反应将高岭土分散于聚酰胺薄膜中制备了一种纳米复合膜，在较高的纳米颗粒负荷条件下，改性膜的纯水通量达到未改性膜的2倍，而膜的截留率保持不变。
Vatanpour等[28]将酸氧化的多壁碳纳米管添加到聚醚砜基质制备了一种混合基质NF膜，在相分离的过程中功能化的碳纳米管迁移到膜表面使膜的亲水性和抗污染能力显著提高.Kim 等[29]制备了一种活性分离层含有Ag颗粒和多壁碳纳米管的纳米复合膜，与不含有Ag颗粒的膜相比，改性膜具有更好的抗吸附和抗菌性能。
而随着石墨烯的兴起，国内企事业单位陆续有人将石墨烯[30]和氧化石墨烯/SiO2杂化颗粒[31]负载到聚酰胺膜表面，提高了膜的亲水性。
2. 4 表面涂覆对于聚酰胺膜选择层进行表面涂覆的文献相对较多，Louie等[32]在聚酰胺反渗透膜涂上一层合成聚酯-聚酰胺嵌段共聚物，保护涂层赋予RO膜光滑、中性和亲水的表面。
贵阳时代汇通选择在膜层外涂覆PVA层，浙江理工大学选择在膜外涂覆一层具有低临界转变温度的温敏性功能高分子材料，例如聚N-异丙基丙烯酰胺。
德克萨斯州立大学[33]选择在聚酰胺膜外涂覆聚多巴胺层。
另外，Sarkar[34]等发现树状大分子表面涂层也能明显降低表面接触角而未影响膜的脱盐率，亲水性的改善和动态梳状拓扑结构增强了膜的抗污染能力。
陶氏则分别选择噁唑啉和/或噻唑啉基化合物[35]和聚环氧烷[36]涂覆在聚酰胺膜外表面以提高膜的抗菌性能。
2013年，Yu等[37]通过在商业Ro膜表面涂覆天然聚合物丝胶的方法来改善膜的抗污染能力，得到的膜表现出改善的表面亲水性，高的表面负电荷和光滑的表面形态，但是这些是以牺牲膜的纯水通量为代价。
LG化学[38-39]则在聚酰胺膜层外制备一层通过使用包含含胺基的化合物、含环氧基的化合物和含氟的化合物的水溶液在所述聚酰胺层上形成的钝化层或将两性离子化合物和（甲基）丙烯酸缩水甘油酯的共聚物作为涂层。
韩国世韩则选择将多官能团的环氧化合物涂覆在膜表面，韩国晓星公司[40]选择在聚酰胺膜涂覆一层聚氨酯层以抗污染。
2.5表面接枝由于工艺简单、低成本，表面接枝被广泛应用.自由基接枝、光化学接枝、辐射接枝、氧化還原接枝、等离子接枝和化学交联广泛应用于共价连接一些亲水单体到NF/RO膜的表面。
西门子公司[41]将水溶性分子量大于1000且含有叔胺或季铵的的环氧聚合物接枝到膜表面提高了膜的亲水性，国际商业机器公司/中央硝子株式会社选择在聚酰胺膜表面涂覆氟代醇[42]，天津大学在膜表面接枝含3-羟甲基-5，5-二甲基海因提高膜的抗菌性能[43-44]，中科院大连化物所[45]以碳二亚胺耦合剂膜表面含有的羧酸基团可以显著提高膜的耐污染性能。
Lin等[46]通过等离子表面活化将甲基丙烯酸和丙烯酰胺聚合接枝在膜表面，聚甲基丙烯酸和聚丙烯酰胺梳状层使得RO膜表面的矿物结垢趋势显著降低。
Cheng等[47]通过氧化还原引发N-异丙基丙烯酰胺接枝聚合，随后聚合到膜表面，通过牛血清蛋白溶液污染实验表明改性能增强静电斥力和降低牛血清蛋白分子和膜表面的疏水相互作用，进而减缓污染物在膜表面的沉淀，但是这种方法需要较长的反应时间。
另外，一些商业NF/RO膜表面含有大量的羧基，这些表面活性基团为膜的表面改性提供了可能性，例如Kang等[48]通过碳化二亚胺化学交联的方法将两种不同链长的聚乙二醇衍生物接枝在商业RO膜表面，与未改性膜相比，改性膜对含有蛋白质和阳离子表面活性剂进水具有更强的抗污染能力。
3结语膜分离技术最早在20世纪初出现，在20世纪60年代逐渐崛起，是当今分离科学中重要的手段之一。
而作为应用于反渗透和纳滤领域最广和商业化程度最高的聚酰胺膜，其在抗污染能力的需要最为迫切。
通过对抗污染聚酰胺膜的制备技术的专利申请进行统计分析，得出该项技术正处于技术的告诉发展期，而且该类技术的期刊论文很多，产业化应用很广。
而对于该类技术进行梳理发现，学者们一般通过支撑体优化、单体优化、无机杂化、表面涂覆和表面接枝五个方面对聚酰胺膜的制备技术进行优化，上述技术均可以提高抗污染能力，但是各自具有自己的缺点。
因此，为保证聚酰胺膜更广的应用，仍然需要对上述技术进一步优化。
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