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芳香聚酰胺反渗透复合膜作为目前反渗透膜领域的主流产品,具有脱盐率高、渗透通量大等优点。然而,芳香聚酰胺反渗透复合膜在其应用过程中仍然存在易污染和易氯化降解等问题,这将导致膜性能劣化和使用寿命缩短。因此,探明芳香聚酰胺反渗透膜的氯化降解机理和研究聚酰胺反渗透膜的性能修复方法,对于促进聚酰胺反渗透膜在废水资源化等领域中的应用具有十分重要的意义。本论文的主要研究内容包括两部分:一、芳香聚酰胺反渗透复合膜的氯化降解机理及氯化降解条件对芳香聚酰胺膜结构及分离性能的影响;二、采用丝胶作为修复材料、戊二醛为交联剂,对反渗透膜进行修复,探究不同修复工艺对修复膜结构及分离性能的影响。分别采用ATR-FTIR、XPS、AFM、SEM、Zeta电位测定仪、接触角测定仪等,对复合膜表面化学组成、表面形貌、表面荷电性、表面亲水性等膜表面性质进行表征。采用错流实验对复合膜的分离性能及抗污染性能进行研究。以次氯酸钠为氯化剂,采用静态浸泡试验进行氯化降解研究及修复膜的耐氯性能评价。具体研究结果如下:(1)芳香聚酰胺反渗透复合膜的氯化降解:由ATR-FTIR结果可知,聚酰胺膜的氯化降解过程如下,首先酰胺键上N-H氯化生成N-Cl,随后链间氢键被破坏,最后N-Cl发生Orton重排导致芳环氯化,使聚合物氯化加深,链段变形。氯化后膜表面亲水性下降,等电点减小,但膜表面粗糙度无明显变化。酸性条件下,聚酰胺更易发生酰胺键及芳环的氯化,中性条件次之,而碱性条件下酰胺键不易发生氯化。较低的氯化强度,会造成酰胺键的氯化和氢键的破坏,而较高的氯化强度会使N-Cl进行Orton重排导致芳环氯化。(2)芳香聚酰胺反渗透复合膜的修复:以戊二醛为交联剂,可成功将丝胶大分子接枝于经氯化降解处理的聚酰胺复合膜表面。ATR-FTIR分析表明,经丝胶修复后在1718cm-1和1657cm-1处有新吸收峰出现;XPS结果显示,修复膜表面N、O原子含量明显增加,证明丝胶已经通过戊二醛与氯化膜表面的氨基发生了反应,形成了新的交联结构。修复后膜表面亲水性明显增强,粗糙度下降,膜表面等电点增大且表面负电荷量增多。另外,不同修复条件下修复膜的渗透通量和盐截留率相较于氯化膜都有明显的提升。(3)芳香聚酰胺反渗透复合膜修复处理后的性能:与原始膜相比,修复膜在酸性条件、中性条件及碱性条件下均表现出更为优异的耐氯性能。经丝胶修复的膜表面粗糙度下降,修复膜对BSA具有更好的抗污染性能;修复膜表面负电荷的增加使修复膜对阴离子表面活性剂SDS的抗污染性较强,而对阳离子表面活性剂CTAB较差。