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正渗透技术是近些年发展起来的一种新型的渗透驱动膜分离技术,它具有低污染、低能耗、常温常压下运行等优点,被广泛应用于海水淡化、污水处理、食品加工、医药产品生产和海水发电等领域取。本文立足于制备高性能的正渗透膜,考察了不同制膜条件对膜结构和性能的影响;探究了汲取液的种类和浓度对正渗透过程的影响;同时以亲水性的酸化碳纳米管和氧化石墨烯对制备的正渗透膜进行改性,探究其对正渗透膜性能的影响;最后以不锈钢网为基膜,通过涂覆烧结多次二氧化硅溶胶制备改性正渗透膜,并对其性能进行研究。通过改变醋酸纤维素的浓度、溶剂种类、热处理温度、热处理时间、造孔剂种类及浓度制备了不同性能的醋酸纤维素正渗透膜。得到的最佳制膜工艺条件:聚合物质量分数为3.57%,溶剂采用丙酮和1,4-二氧六环混合溶剂,热处理温度为60℃,热处理时间为20min,造孔剂应选用分子量低于1000的聚乙二醇、氯化锌和乳酸。当采用去离子水作为原料液,质量分数3.5%的粗盐水作为汲取液时,商业正渗透膜的膜通量最大值为3.248L/(m2.h),截盐率保持在99.99%以上,而自制醋酸纤维素正渗透膜的膜通量达14L/(m2.h),截盐率也保持在99.99%以上。汲取液种类和浓度对正渗透过程有着重要的影响,当采用去离子水作为原料液,1mol/L的硫酸钠、硫酸镁、氯化镁分别作为汲取液时,Na2SO4膜通量最大,为1.874L/(m2.h),MgSO4膜通量最小,为0.207L/(m2.h)。当采用去离子水作为原料液,不同浓度的葡萄糖溶液作为汲取液时,浓度大的葡萄糖溶液的通量大。实验发现,以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯和酸化碳纳米管作为亲水添加剂加入到醋酸纤维素正渗透膜的铸膜液中,能显著提高膜通量,氧化石墨烯添加剂对膜通量的提高效果优于碳纳米管。添加氧化石墨烯和酸化碳纳米管的膜通量与截盐率分别为18.7L/(m2.h)和17.9L/(m2.h),截盐率均达99.97%以上。实验发现,以亲水性的无机多孔载体取代有机聚醚砜膜,能使膜的通量增加为原来的2倍,但截盐率有降低。以500目不锈钢金属丝网膜为载体,平均粒径为2.5nm的二氧化硅溶胶为涂覆液,制备了SiO2-不锈钢金属网复合正渗透膜,当以去离子水作为原料液,质量分数3.5%的粗盐水作为汲取液时,膜通量最大达到27.3L/(m2.h),截盐率基本维持在99.75%。实验结果表明,与商品正渗透膜相比,SiO2-不锈钢金属网复合正渗透膜通量显著提高,但截盐率降低,用酸化碳纳米管和氧化石墨烯改性的正渗透膜在截盐率基本不变的基础上,其通量略有提高。