高通量耐污染表面两性离子功能化 纳滤膜的制备及应用

   随着人口的不断增长和社会的不断发展,水资源的短缺问题日益严重,因此污水的再生利用,是实现水资源合理利用的必然选择，有助于减轻水体污染、改善生态环境.纳滤作为一种新型的膜分离技术，以其绿色、高效、出水水质好等特点在污水处理和饮用水净化方面广受关注．但在实际应用过程中，膜污染仍是限制纳滤膜广泛应用的瓶颈．膜污染的发生降低了纳滤膜的使用寿命,通常可以采用料液的预处理(活性炭吸附、预过滤微滤、超滤)膜清洗(物理清洗-和化学清洗)提高膜自身的耐污染性能等方法来降低纳滤膜的污染问题,其中提高纳滤膜自身耐污染性能是解决膜污染问题的关键． 在研究如何提高纳滤膜耐污染性能的过程中，两性离子单体逐渐引起人们的关注．两性离子单体是一种分子同一结构单元中同时含有正电荷和负电荷,同时整体呈现电中性的一类物质.由于其离子化效应,两性离子能够在膜表面结合大量的水分子,从而形成水和层提高纳滤膜的耐污染性能．两性离子单体在纳滤膜表面政性方面的应用有很多,主要的方法有表面接枝，表面涂覆或者通过季铵化和烷基化进行二次化学改性,这些工作的结果显示两性离子的引入的确能够提高纳滤膜的耐污染性能，但是这通常需要预先合成两性离子单体或者需要多步复杂的制备方法。
因此，本研究来用含有叔胺基团的可参与界面聚合的二胺作为水相单体，通过与TMC界面聚合在纳滤膜表面引入权胺基团,然后利用叔胺与丙磺酸内酯开环反应直接构建两性离子纳滤膜表面(如图1所示)，以期提高纳滤膜的耐污染性能．考察了界面聚合和两性离子化反应条件对纳滤膜的形貌、亲疏水性、分离性能和耐污染性的影响．在最优条件下,两性离子化纳滤膜对 1g/L MgC, 溶液的水通量与初生态纳滤膜相比提高了一倍,对 MgCl 和水溶性染料(维多利亚蓝B、刚果红、甲基蓝)具有较高截留率．同时，表面西性离子化的纳滤膜对不同电荷的蛋白质(BSA、LYz）、多糖类(NaAlg)及染料物质均具有良好的抗污染性能，通量的回复率在95％以上•该两性离子膜表面纳滤膜在水处理领域中具有潜在的应用价值.
关键词：两性离子；荷正电纳滤膜；耐污染