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随着水资源问题日趋严重,反渗透技术在水处理领域的应用将越来越广泛,从海水淡化领域逐渐拓展到废水处理等领域,因此对反渗透膜也提出了新的要求。未来反渗透膜的趋势将是高分离性能、抗氧化和耐污染性方向发展。本课题以聚砜超滤膜为支撑膜,通过改性碳纳米管,设计和制备碳纳米管填充聚酰胺杂化反渗透膜。在此基础上,表征了碳纳米管-聚酰胺杂化膜,考察了该膜的分离性能,并研究了该膜的耐污染和稳定性。得到的实验结论如下：(1)多壁碳纳米管(MWNTs)的化学改性。分别采用混酸和二氯亚砜处理获得酸化碳纳米管(MWNT-COOH)和酰氯化碳纳米管(MWNT-COC1).表征结果显示：经改性后,MWNTs变短,且分散性大大提高。相对于未处理的碳纳米管,酸化碳纳米管已接上羧基、羟基等官能团；酰氯化碳纳米管已接上酰氯基团。(2)酸化碳纳米管水相添加膜的制备与分离性能研究。透射电镜和红外表征显示：酸化碳纳米管均匀分散于聚酰胺层中。酸化碳纳米管-聚酰胺反渗透膜的纯水通量增加显著；水合盐离子的截留率有一定下降；但小分子有机物的截留率较稳定。在25℃,1.6MPa下,对于20000 mg/L丁醇模拟发酵液的浓缩,当水相添加膜中酸化MWNTs水相添加量为0.1%时,其水通量达到了53.13 L/m2·h,相当于纯聚酰胺膜水通量的2.43倍；但由于丁醇的浓度较高,截留率下降明显。同时,酸化碳纳米管水相添加膜有更优的耐酸和耐有机溶剂性能。(3)酰氯化碳纳米管油相添加膜的制备与分离性能研究。在25℃,1.6MPa下,对于2000 ppm的氯化钠溶液,酰氯化碳纳米管油相添加膜的水通量明显增加,当MWNTs添加量为0.2%时,膜的水通量达到51.87 L/m2·h；但氯化钠的截留率也相应减小。该油相添加膜对分子量大于100且高荷负电型有机物具有很好的分离效果。酰氯化碳纳米管油相添加膜对于丁醇模拟发酵液的分离性能优于酸化碳纳米管水相添加膜。(4)碳纳米管定向排列的初步研究。碳纳米管均匀分散在乙醇中,以亲水性尼龙膜过滤制备定向排列碳纳米管。由于尼龙膜的亲水性和碳纳米管的疏水性作用,使得碳纳米管倾立于膜表面。