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隨著(zhù)人口的不斷增長(cháng)以及經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展，我國水資源日益膨脹，正在以占世界8%的淡水資源支撐著(zhù)占世界22%的人口，水資源供需矛盾越來(lái)越突出。中國沿海11個(gè)省區市年人均水資源量(截止2009年)的均值僅為1139m3。將占全球水資源總量99%以上的海水進(jìn)行淡化已經(jīng)成為解決水資源危機的重要途徑。反滲透海水淡化技術(shù)自上世紀70年代進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，因其投資省、能耗低、污染少、操作管理方便等特點(diǎn)，已成為全球主要應用的先進(jìn)脫鹽技術(shù)，廣泛應用于高COD廢水回用和苦咸水淡化。
海水淡化反滲透膜由多孔支撐層、脫鹽層和功能修飾層等構成。無(wú)紡布和聚砜基膜構成RO膜的多孔支撐層，為反滲透膜的制備和應用提供了良好的界面反應環(huán)境、力學(xué)強度和化學(xué)與熱穩定性；脫鹽層由芳香聚酰胺組成，芳香聚酰胺的品質(zhì)決定反滲透膜的離子選擇性和水透過(guò)能力。在海水淡化反滲透膜結構及性能的綜合研究和評價(jià)中，如何實(shí)現各層結構與性能的控制優(yōu)化對于開(kāi)發(fā)高性能海水淡化分離膜材料至關(guān)重要。
研究表明，通過(guò)調節單體種類(lèi)、含量、反應時(shí)間及后處理等因素來(lái)控制聚酰胺功能層的結構，可以達到調整反滲透膜的水通量和脫鹽率等性能的目的。多孔支撐層作為胺類(lèi)單體和酰氯單體進(jìn)行界面縮聚的直接場(chǎng)所及膜力學(xué)穩定性的主要提供者，通過(guò)提升多孔支撐層厚度和優(yōu)化本體孔型結構可提高反滲透膜在高運行壓力和高鹽度下的耐受力和穩定性。技術(shù)人員研究了具有不同孔結構和化學(xué)性質(zhì)的聚砜多孔支撐層對界面聚合反應的影響，并提出了孔結構與聚酰胺層性能結構的關(guān)系模型，結果表明，疏水且具有較大孔徑的聚砜多孔皮層可以防止聚酰胺層過(guò)度深入皮層孔中，從而可以制備得到表面結構粗糙且水通量較高的復合膜。
相對親水且孔隙率更高的聚砜支撐層，反應界面在親水作用等因素的推動(dòng)下向聚砜皮層內深入，此時(shí)形成的聚酰胺層較薄且光滑，復合膜通量較低。
通過(guò)研究聚砜多孔支撐層親疏水性對膜結構與性能的影響，結果表明，支撐層疏水性對壓力驅動(dòng)膜過(guò)程影響較小但對于滲透驅動(dòng)膜過(guò)程影響較大。在滲透驅動(dòng)膜過(guò)程中，膜支撐層的疏水性會(huì )極大降低水通量。因此，在界面聚合之前，需預先通過(guò)添加表面活性劑或抽除膜體內空氣來(lái)提升支撐層的可浸潤性。滲透壓驅動(dòng)膜性能的提升需同時(shí)考慮支撐層的結構特征和化學(xué)特性。
鑒于聚酰胺脫鹽層對于膜分離材料分離性質(zhì)，尤其是離子選擇性具有決定性質(zhì)，在實(shí)際的膜分離材料研究過(guò)程中，大多數研究著(zhù)眼于界面縮聚過(guò)程本身及脫鹽層微觀(guān)結構與組成本身進(jìn)行，多孔支撐層結構對脫鹽層結構形態(tài)的影響及控制相對較少。更鮮有通過(guò)多孔支撐層的調控來(lái)研究復合分離膜長(cháng)程運行性能如耐溫性、耐高壓和耐鹽度的報道。
