利用原子层沉积方法制备聚酰胺膜文献综述
2020-06-10 22:01:46
文 献 综 述
引言
1.1聚酰胺简介
1.1.1聚酰胺性能
聚酰胺(Polyamide,PA)具有很高的机械强度,耐热,摩擦系数低,耐磨损,耐油,耐弱酸,碱和一般溶剂,电绝缘性好,是膜分离领域的一种常见材料。20世纪70年代以前研究的聚酰胺膜(PA膜)主要是脂肪族聚酰胺,但这种膜的透水性较差,目前多采用芳香聚酰胺膜代替。
1.1.2聚酰胺反渗透膜制备方法
芳香聚酰胺类反渗透膜有非对称膜和复合膜两种。非对称膜表皮层致密,支撑层呈梯度的疏松,大多是采用相转化法制备,经铸膜液配制、铸塑成型、溶液蒸发、浸渍、热处理等环节形成;复合膜是在多孔支撑膜(超滤或微滤膜)上复合一层极薄的致密皮层,其制备方法很多,如稀溶液拉出法、水面形成法、稀溶液涂布法、原位聚合法及界面聚合法等,但常用的只有界面聚合法。
非对称反渗芳香聚酰胺反渗透膜通过溶液相转化方法成膜,膜材料必须成铸膜液状态,基于这个前提,Khulbea等[1]采用间苯二胺(MPD)与间苯二甲酰氯(IPC)和对苯二甲酰氯(TPC)缩聚得到嵌段聚酰胺PA-1;Freger等[2]采用4,4'-二胺基二苯醚和胺基苯甲酰肼作为胺基前驱体,与间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯反应获到另一种嵌段共混聚酰胺PEAH;Christell等[3]采用含磺酸基的二胺分别与间苯二甲酰氯和对苯二甲酰氯反应得膜面电位改变的聚酰胺 PA-2;高从堦等[4] 采用25%的3,3'-二氨基二苯砜,75%的4,4'-二氨基二苯砜与对苯二甲酰氯缩聚制得一种耐游离氯的聚砜酰胺(PSA)反渗透膜。虽然上述的非对称芳香聚酰胺反渗透膜可以达到较高通量和脱盐率。但也因膜材料发展限制,目前绝大多数芳香聚酰胺反渗透膜采用复合膜的形式。
从1972年Codotte[5]等利用间苯二胺(MPD) 和均苯三甲酰氯(TMC)经界面聚合法成功制备了第一张反渗透膜。各种对新型聚合单体、聚合方法的研究改进从未停止。之后不断有各种新的聚酰胺复合膜被制备与表征。Du-Pont[6]公司采用5-氧甲酰氯-异酞酰氯(CFIC)和5-异氰酸酯-异酞酰氯(ICIC)两种新型单体制出了高通量、高脱盐率的复合芳香聚酰胺反渗透膜;此外,最早用于聚碳酸酯生产的CFIC[7],也与ICIC 同时用于反渗透膜的制备。Hirose等[8]制备了5种多元酰氯 :CHTF、PTC、CTHN、BCTC 和CPTC,致力于进一步明确反渗透膜复合层结构与膜性能关系。