聚合物支撑的有机硅层杂化膜的开发 及反渗透脱盐性能

近年来,先进分子分离膜的制备与应用在化工行业中得到了越来越广泛的关注.在新型微孔硅分离膜的开发中,一个新的趋势是在柔性多孔聚合物支撑体上直接沉积有机硅活性层,最终开发出有机硅/聚合物“层杂化”膜口1-21。这类新型的层杂化有机硅膜已被应用于有机溶剂渗透汽化脱水、己酸/水溶液脱水、气体分离以及反渗透脱盐等领域13一1.

在现有工作中,我们采用一类硅源前驱体,1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)己烷(1,2-bis(triethoxysilyl ethane (BTESE)),通过溶胶凝胶法和一个简易、可靠且重复性高的旋涂过程,将一个连续、完整和无缺陷的有机硅活性层直接沉积在一种多孔聚砜纳滤膜(NTR,日东电工,日本)表面,有机硅层的厚度大于为200 nm(如图所示),从而制备出多孔聚砜支撑的有机硅层杂化膜(BTESE/NTR)。随后,通过2000 mg/L NaCl 溶液的反渗透脱盐过程对BTESE/NTR 膜的脱盐性能进行评价• 这类杂化膜展示出了稳定且较高的水通量(10~12m3/(m?。s• Pa)和一个有竞争力的截盐性能(94%~95%).同时,这类膜也显示出了较高的水热稳定性和重现性.此外,采用一种简单的盐酸蒸汽后处理过程,对有机硅网络的孔径进行有效调控,进一步增强了膜的选择性,从而使得这类层杂化有机硅膜的的 NaCl 截留率从 94%提高到 98.5%.

关键词:聚合物支撑体;有机硅;层杂化;盐酸蒸汽;脱盐