3。3XPS 13

3。4 FTIR谱图 13

3。5 单一重金属离子的去除 13

3。6 混合离子的去除 18

3。7 砷的去除 19

3。8 膜的碱稳定性测试 20

结论 21

致谢 22

参考文献 23

第II页 本科毕业设计说明书

本科毕业设计说明书 第1页

1 引言

1。1 纳滤膜

1。1。1 膜的简介

膜一般被人泛称为两相间的选择性屏障。它在自然界中尤其在生物体内广泛而恒久地存在着，是一切生命活动的基础[1]。现如今全球都面临着水资源紧缺的问题，而且这一问题越发严重，因此全世界的研究者们都在寻找一种高效、经济、环保、可持续的产水技术来解决这一问题，这无疑是场挑战[2-3]。近几十年来，得益于化工、高分子、材料等相关领域科学的不断进步，膜分离技术在水处理领域正发挥着越发重要的作用。其中，纳滤和反渗透作为核心技术，正被广泛的应用于海水淡化、苦咸水脱盐等领域[4-6]。据目前的统计结果显示，全球膜法制备淡水的规模巳超过每天千万吨[7]。面对如此大规模的淡水生产过程，膜通量的少量提高即可将大大降低制水成本。因此，高通量和合理的截留率成为纳滤膜和反渗透膜未来的主要发展趋势之一。

1。1。2 纳滤膜的性质

本次课题主要研究的是复合纳滤膜的制备及其性能的测试。纳滤（NF）膜是一种压力驱动膜，相比于反渗透膜一般大于4MPa的操作压力，其具有较低的操作压力，一般操作压力在0。5～2。0MPa。纳滤膜的分离特性介于超滤（UF）和反渗透（RO)之间，具有200～1000Da的切割分子量，可有效拦截水体中的二价及高价无机盐离子、小分子有机物、细菌和病毒等[8]。比起其他分离膜来说，因为纳滤膜具有纳米级的孔径，所以它拥有很多独特的优点，比如说对二价和高价离子的选择性很高、可以在低压下操作、同时还拥有良好的抗污染能力和很好的压密性等。又因为纳滤膜具有对流作用、扩散（筛分）作用、吸附作用和电荷效应(如道南效应)等不同的机制来控制在纳滤过程中分离性能和传质性能，所以使用纳滤膜来分离截留物质的过程拥有了别的技术没有的优点。纳滤膜独特的分离性能是膜表面功能层“空间位阻”效应与“静电排斥”作用共同作用的结果。纳滤膜在截留荷电的物质时，在道南效应作用下，同种电荷的离子被荷电膜活性层所排斥，而为了维持环境的电中性，相反电荷的离子也会被纳滤膜截留下来[9]，同时纳滤膜的纳米级孔结构也会起到孔径筛分（空间位阻）的作用，所以截留效果通常会比较高；而在截留非荷电的物质时，则认为只存在有孔径筛分作用。由于纳滤膜具有以上优势，所以在生物工程、医药、冶金、水处理、电子等领域被广泛使用[10]。同时，纳滤膜也将被广泛利用于分离单价与高价离子或调整二者比率上。

现如今所生产的纳滤膜按材料类型来分，有无机膜材料和有机膜材料两大类，其中无机