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膜分离是利用具有选择透过作用的膜作为分离介质,依靠膜两侧浓度差、化学位差或者压力差作为推动力,对混合液中的某组分进行有选择的透过膜,截留混合液中的其他组分,已达到分离、提纯、浓缩等目的。凭借着其分离过程简单、便于操作、无二次污染等优势,在水处理、食品加工、生物制药等领域得到了广泛的应用。膜过滤过程能耗低、效率高等优势被广泛应用在水处理中。然而,随着分离体系越来越复杂,在实际应用中过滤膜也会存在低通量、选择性差的问题。因此从膜制备的方法入手,研究膜结构以及分离性能具有重要意义。本课题采用聚醚砜(PES)平板膜作为支撑层、哌嗪(PIP)作为水相单体、对苯二甲酰氯(TPC)作为有机相单体、间苯二胺(MPD)作为第二水相单体。第一次界面聚合生成的聚酰胺(PA)通过二次界面聚合制备PA/MPD双层复合膜。采用表面接触角测试仪、Zeta电位测试仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜等仪器对膜表面的形貌结构、化学组成、亲水性以及荷电性等进行表征。使用错流分离测试对比单层复合膜与PA/MPD双层复合膜的分离性能。得出以下结论:(1)利用一次界面聚合形成的疏松PA分离层上残留的酰氯基团与MPD水相进行二次界面聚合,可制备得到PA/MPD双层复合膜。红外光谱表明,二次界面聚合是MPD分子上的氨基与PA分离层上的残留酰氯进行反应生成致密的MPD分离层,Zeta电位和膜表面静态接触角测试表明,生成的MPD分离层使得膜的复合荷电量增多,电负性增强同时降低了亲水性。红外光谱表明二次界面聚合是MPD分子上的氨基与PA分离层上的残留酰氯进行反应生成致密的MPD分离层。(2)与疏松的PA单层膜相比,PA/MPD双层复合膜具有更小的孔径,膜表面电负性和截留能力都得到提升。孔径从1.150nm降低为0.839nm;截留分子量也从460Da降低到270Da。与致密PA单层膜相比,在同等截留率的情况下PA/MPD双层复合膜的渗透通量更高:在截留率为85%时,PA/MPD双层复合膜的通量是致密PA单层膜的1.44倍;在通量为42L·m-2·h-1时,PA/MPD双层复合膜相比于致密PA单层膜在截留率上增加了 18.5%,达到了 93.1%。经过长时间的过滤测试,PA/MPD双层复合膜表现出良好的过滤稳定性。(3)对染料进行分离试验发现,PA/MPD双层复合膜与致密PA单层膜对染料都具有很高的截留能力。但在初始时的通量和通量的损失等方面分析,PA/MPD双层复合膜具有更高的初始通量和更小的通量衰减,所以对染料的分离能力更强。