纳滤膜

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纳滤膜的表层较反渗透膜疏松得多，较超滤膜的表层又要致密得多。因此，纳滤膜制膜关键是合理调节表层的疏松程度，以形成大量具有纳米级（10-9m）的表层孔。

纳滤膜的制备方法

复合法

复合法是目前用得***多也是较有效的制备纳滤膜的方法，也是生产商品化纳滤膜品种***多，产量较大的方法。该方法就是在微孔基膜上复合上一层具有纳米级孔径的超薄表层。它包括微孔基膜的制备，超薄表层的制备和复合。

1.　微孔基膜的制备

微孔基膜主要有两种制备方法。海水淡化装置对海水中Ca2 、Mg2 、Na 、HCO3-、Cl-、SO42-、TDS、总碱度、总硬度的去除率分别为99%，99。一种是烧结法，可由陶土或金属氧化物（如Al2O3，Fe2O3）高温烧结而成，也可由高聚物粉末（如PVC粉）热熔而成。另一种是L-S相转化法，可由单一高聚物形成均相膜，如聚砜超滤膜，也可由两种或两种以上的高聚物经液相共混形成合金基膜，如含酞基聚芳醚酮与聚砜（PEKC-PSF）合金膜。

2.超薄表层制备及复合

超薄表层的制备及复合方法有涂敷法、界面聚合法、化学蒸气沉积法、动力形成法、水力铸膜法、等离子体法、旋转法等。后三者正处于研究中，现主要介绍四种。

（1）涂敷法　　涂敷法是将铸膜液直接刮到基膜上，可借助外力将铸膜液轻轻压入基膜的大孔中，再利用相转化法成膜。

对无机铸膜液，如氧化钛可先将颗粒细小均匀的Ti（OH）4胶体沉淀在无机膜（如微孔Al2O3基膜）上，再经高温烧结时，由于其在溶胶-凝胶转化时晶型发生变化很容易形成纳米级孔，因此很易通过控制烧结温度制得具有纳米级表层孔的无机复合膜。

对高聚物铸膜液，涂刮到基膜上后，经外力将铸膜液压入基膜的微孔中，再经L-S相转化成膜，该方法的关键是合理选择铸膜液配方，如加入高分子添加剂及铸膜液的压入程度等工艺条件以形成纳米级孔径。

另外，还可用此法将两种铸膜液结合起来形成有机-无机双活性层纳滤膜，以使有机、无机双活性层达到膜性能上的互补作用。

（2）界面聚合法　　这是目前世界上较有效的制备纳滤膜的方法，也是生产工业化纳滤膜品种较多、产量较大的方法。这类工业膜主要有NF系列、UTC系列、ATF系列、MPT系列、MPF系列及A-15膜等。

该方法就是利用P.W.　Morgan的界面聚合原理，使反应物在互不相溶的两相界面发生聚合成膜。一般方法就是用微孔基膜吸收溶有单体或预聚体的水溶液，沥干多余铸膜液后，再与溶有另一单体或预聚体的油相接触一定时间，反应物就在两相界面处反应成膜。对于一般的反渗透膜，脱盐率是膜分离性能的重要指标，但对于纳滤膜，仅用脱盐率还不能说明其分离性能。为了使膜的性能更佳，这样制得的膜还要经水解荷电化、或离子辐射、或热处理等后处理。

该方法的关键是选择好铸膜液配方和控制好反应物在两相中的分配系数和扩散速率以使膜表面的疏松程度合理化。

（3）化学蒸气沉淀法　　先将一化合物在高温下变成能与基膜（如微孔Al2O3基膜）反应的化学蒸气，再与基膜反应使孔径缩小成纳米级而形成纳滤膜。

（4）动力形成法　　利用溶胶-凝胶相转化原理首先将一定浓度的无机或有机聚电解质，在加压循环流动系统中，使其吸附在多孔支撑体上，由此构成的是单层动态膜，通常为超滤膜，然后需在单层动态膜的基础上再次在加压闭合循环流动体系中将一定浓度的无机或有机聚电解质吸附和凝集在单层动态膜上，从而形成具有双层结构的动态纳滤膜。从美国专利看，***早有关纳滤技术的专利出现于20世纪80年代末，到1990年，只有9项专利，而在以后的5年中（1991。

几乎所有的无机或有机聚电解质都可以作为动态膜材料。无机类材料有Al3＋、Fe3＋、Si4＋、Th4＋、V4＋等离子的氢氧化物或水合氧化物；有机类有聚***、聚乙烯磺酸、聚丙烯酰胺等。用这两种方法可让流体在膜组件中的流动呈现出减轻膜污染和浓差极化的理想状态。通过控制合适的循环液组成及浓度，加压方式等条件，可制得高水通量的纳滤膜。

影响动态膜性能的主要因素有：多孔支撑基体的孔径范围，无机或有机聚电解质的类型、浓度和溶液的pH值。

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纳滤膜的成膜材料基本上与反渗透材料相同。商品化纳滤膜的膜材质主要有以下几种：醋酸纤维素(CA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)和聚乙烯醇(PVA)等。无机材料制备的纳滤膜目前也已商品化。

纳滤膜的制备工艺大致有以下几种：相转化法、稀溶液涂层法、界面聚合法、热诱导相转化法、化学改良法等，其中界面聚合法是制备纳滤膜***常用的方法。无机材料纳滤膜一般采用溶胶-混凝法制备。

部分纳滤膜的分离性能，可以看出，不同纳滤膜的分离性能不完全相同。他们有一个共同点，即膜对单价离子的截留率低，对***根和蔗糖的截留率高，膜对单价离子的截留率随溶液浓度的***而迅速下降。膜的这些特性受控于膜材料、膜结构形态和膜的表面性质等。