納濾膜,即允許溶劑分子或某些低分子量溶質(zhì)或低價(jià)離子透過的一種功能性的半透膜。通過“界面聚合反應(yīng)”來制備的納濾膜,憑借能去除水中特定的有機(jī)物、色素和鹽的性能,現(xiàn)已成為用于深度水處理、硬水軟化、苦咸水處理等領(lǐng)域的重要材料。在此基礎(chǔ)上形成的納濾技術(shù),可以降低處理成本,在工業(yè)水回用、飲用水安全、雨水資源利用、西部苦咸水處理等領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。


科學(xué)家認(rèn)為,任何重復(fù)的自然圖案都是由兩種具有特定特征的事物相互反應(yīng)產(chǎn)生的,從而形成斑紋、條紋、斑點(diǎn)等“圖靈結(jié)構(gòu)”。在此基礎(chǔ)上,原來光滑平整的膜,“長”出了致密、具有周期性的形貌——即“圖靈結(jié)構(gòu)”。通過調(diào)節(jié)聚乙烯醇的濃度,還可以得到不同的“圖靈結(jié)構(gòu)”,如泡狀、管狀。根據(jù)反應(yīng)物的配比不同,可以形成表面形貌完全不同的兩種凈水膜。
根據(jù)公開資料,界面聚合制備的超薄分離膜技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)80年代問世沿用至今,已經(jīng)相當(dāng)成熟。但判斷圖靈反應(yīng)—擴(kuò)散方程的關(guān)鍵是反應(yīng)中的活化劑和抑制劑的擴(kuò)散速率必須有數(shù)量級(jí)的差異。經(jīng)過長時(shí)間的不斷試驗(yàn)后,哌嗪與均苯三甲酰氯“舞”出了不一樣的路線,形成了一張具有納米級(jí)“圖靈結(jié)構(gòu)”的納濾膜。在電子顯微鏡下,這些結(jié)構(gòu)如同一個(gè)個(gè)半圓形的“帳篷”密密麻麻地覆在膜的表面。
與傳統(tǒng)制造工藝相比,存在許多間隙,減少了水透過的阻力,使膜的分離性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)制備方法制備的膜。這項(xiàng)膜制備技術(shù)不必對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線做任何改造,就能生產(chǎn)出性能更優(yōu)的凈水膜,有良好的應(yīng)用前景。經(jīng)過測試,這些通道使膜的透水性能,能將海水中的鹽分和水快速地分離開來,速度將是傳統(tǒng)凈水膜的 3 倍,大大降低了膜的濾水成本。同時(shí),可以提供更有效的水傳遞面積,因此材料具有更高的水通量和鹽截留性能。
