文 献 综 述

1．研究背景

纳滤是近十几年来兴起的一项新型膜分离技术。与传统的反渗透过程相比，纳滤膜的通量大，操作压力低，对二价和高价离子及相对分子质量在200～1000范围的中、小分子有机物具有较高的截留率。目前纳滤主要用于水处理领域，若采用纳滤取代精馏分离过程等操作，可以降低能耗，人们开始关注膜分离在石油炼制领域的应用。此外，纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业，诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。纳滤过程还主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩）、脱色和去异味等。

2．聚酰亚胺纳滤膜

2.1 聚酰亚胺简介

聚酰亚胺是一种具有良好耐溶剂性、耐热性及机械性能优异的膜材料。国外关于耐溶剂聚酰亚胺纳滤膜主要用于气体分离方面。Ohya等^[1-2]用聚酰亚胺成功地制备出一种不对称纳滤膜，该膜具有耐高温、高压及有机溶剂的优点，膜可截留相对分子质量170～400的分子，对甲苯溶液的渗透通量为10kg/(m²#183;d)～250kg/ (m2#183;d)，其中截留相对分子质量为170的膜可有效地分离汽油和煤油，截留率达到90%。White等^[3]报道了使用聚酰亚胺纳滤膜来回收润滑油滤液中的溶剂，该膜对润滑油的截留率可达95%，透过的溶剂纯度高达99%以上，其操作温度为-10℃,压力411MPa，原料液中润滑油质量分数为20%。

2.2 聚酰亚胺的合成途径

聚酰亚胺品种繁多、形式多样。据不完全统计，已被用来合成聚酰亚胺的二酐和二胺达到了200-300种，因此，被合成并进行研究的聚酰亚胺已达上千种。同时，聚酰亚胺在合成上具有多条途径，因此可以根据各种应用目的进行选择。这种合成上的易变通性是其他高分子难以具备的^[4]。

合成聚酰亚胺的途径主要有一步法、两步法、三步法等。一步法^[5]是将二酐和二胺单体在高沸点溶剂中加热缩聚，即可获得聚酰亚胺。两步法^[6-8]是合成聚酰亚胺最常用的方法，首先将二酐和二胺在极性溶剂，如DMF、DMAC、NMP等溶剂中进行低温缩聚，获得可溶的聚酰亚胺，成膜或者纺丝后再加热至300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺；也可以向聚酰胺酸中加入乙酸酐和叔胺类催化剂，进行化学脱水环化，得到聚酰亚胺溶液或者粉末。三步法^[9-11]是一种较为新颖的方法，步骤为先在强极性溶剂中让二胺与二酐聚合生成聚酰胺酸，之后在脱水剂作用下将聚酰胺酸转化为聚异酰亚胺，最后再放在100~250℃条件下进行热处理，可使聚异酰亚胺异构化为聚酰亚胺。总之这些方法都为加工带来很多方便。

2.3 聚酰亚胺分离膜