ISSN 1000-3304CN 11-1857/O6

聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积中间层增强薄膜复合正渗透膜性能

王少飞 虞源 吴青芸

引用本文: 王少飞, 虞源, 吴青芸. 聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积中间层增强薄膜复合正渗透膜性能[J]. 高分子学报. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19193 shu
Citation1:  Shao-fei Wang, Yuan Yu and Qing-yun Wu. High-performance Thin Film Composite Forward Osmosis Membrane with Polydopamine/Polyethyleneimine (PDA/PEI) Co-deposition Interlayer[J]. Acta Polymerica Sinica. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19193 shu

聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积中间层增强薄膜复合正渗透膜性能

    通讯作者: 吴青芸, E-mail: wuqingyun@nbu.edu.cn
摘要: 以聚多巴胺/聚乙烯亚胺(PDA/PEI)共沉积于三醋酸纤维素(CTA)多孔支撑膜表面形成中间层,再结合界面聚合法获得聚酰胺薄膜,构建了PDA/PEI共沉积中间层改性薄膜复合(TFC)正渗透(FO)膜. 通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱法、扫描电子显微镜、原子力显微镜、溶质截留法、水接触角仪等研究了PDA/PEI共沉积中间层对CTA膜和TFC膜的表面结构和性质的影响. 研究结果表明,PDA/PEI共沉积使得CTA膜表面变得更为平滑,表面孔径减小至(30.0 ± 4.1) nm,且表面孔径分布趋于均一. 同时,在PDA/PEI共沉积改性CTA膜表面界面聚合得到的聚酰胺层呈现出更均匀的叶片状结构和优异的亲水性. 基于此,具有PDA/PEI共沉积中间层的TFC正渗透膜显著提高了水通量(FO模式:(7.1 ± 2.3) L/(m2·h)),较空白TFC膜提升了57.6%. 同时,中间层改性TFC膜具有更低的反向盐通量(FO模式:1.4 ± 0.1 g/(m2·h))和“净盐通量”(FO模式:(0.2 ± 0.06) g/L),与空白TFC膜相比分别下降了83.9%和90.6%. 说明PDA/PEI共沉积中间层不仅能有效提升TFC正渗透膜的水渗透性,而且大幅提升了膜的截盐性和渗透选择性.

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  • 通讯作者:  吴青芸, wuqingyun@nbu.edu.cn
  • 收稿日期:  2019-11-14
  • 修稿日期:  2019-12-09
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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