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    界面聚合反应

    膜分离技术由于具有高效、节能、环保和适用范围广等优点,可取代传统的精馏、萃取、以及吸附等高能耗、工艺烦琐的传统化工分离方法,在食品、医药、海水淡化、污水回收处理和饮用水净化等方面发挥着越来越重要的作用。

    绝大多数商品化的分离膜都属于复合膜,如NF90、NF270等。一般地,复合膜是由聚酯无纺布、超滤多孔基膜和活性层组成。最常见的多孔超滤基膜材料有:聚醚砜、磺化聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺等。聚酰胺则是主要的商品化活性层材料,通常具有良好的稳定性、亲水性、机械强度和耐受性。因聚酰胺的溶解性不好,多采用界面聚合法制备复合纳滤膜的聚酰胺皮层,界面聚合法是将含有活泼单体(通常含胺)的水相溶液与含有另一种活泼单体(通常含酰氯)的有机相溶液接触,在两相界面处发生聚合反应从而在多孔超滤基膜表面形成聚酰胺活性层,界面聚合法是制备复合纳滤膜最重要的方法。

    目前,用于界面聚合反应制备聚酰胺复合纳滤膜的胺和酰氯单体有很多,其中最为经典的就是哌嗪或间苯二胺与均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯之间的反应。由于胺与酰氯之间的反应非常快,因此,在多孔超滤基膜上通过界面聚合反应所制备的聚酰胺复合纳滤膜性能,主要取决于胺的单体能否均一、稳定的分散在多孔超滤基膜上。一般地,使用哌嗪或间苯二胺水溶液与酰氯之间的反应,常常需要在水溶液中加入十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或聚乙烯吡咯烷酮等表面活性剂,提高胺分子在疏水性多孔超滤基膜表面的分散性,才能保证胺分子与酰氯分子之间界面聚合反应的顺利进行。但是,表面活性剂的加入则会导致成本升高以及膜截留率降低和起泡等现象的发生。

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