摘要
为了提高纳滤膜在实际水处理中的稳定性和抗污染性能，实验以聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)的共混物、氧化石墨烯(GO)作为表面活性层，在聚醚砜(PES)基膜上采用浸涂法制备出了(PDA@PEI/GO)/PES膜，并用PDA对其进行化学交联，成功制备出了具有良好稳定性与抗污染性能的(PDA@PEI/GO/PDA)/PES复合纳滤膜。在运用傅里叶变换红外(FTIR)与X射线衍射(XRD)分析GO理化性质的基础上，进一步分析了复合膜表面的化学组分，并运用接触角与Zeta电位分析了复合膜表面的物理性质，且采用扫描电子显微镜(SEM)与原子力显微镜(AFM)对复合膜表面与断面的微观形貌进行了观测和分析。实验测定了最优复合膜的纯水渗透系数、截留分子量，在此基础上估算了复合膜的孔径、孔隙率与有效活性层厚度，同时测试了复合膜对无机盐与染料的分离性能，并探讨了复合膜的耐久性、耐溶胀性、耐超声性与耐氯性，最后评价了复合膜对非生物与生物的抗污染性能。 确定制膜的最佳条件为：最内层共沉积DA浓度为2.5g/L，最内层共沉积PEI浓度为1.5g/L，中间层GO浓度为0.3g/L，最外层DA交联时间为30min。FTIR、接触角、Zata电位、SEM、AFM这些表征技术验证了PDA@PEI、GO以及PDA成功负载至PES基膜表面，同时复合膜的亲水性与荷负电性有所增强，膜表面的粗糙度随着GO的载入而有所增大。测定(PDA@PEI/GO/PDA)/PES复合纳滤膜的纯水渗透系数为25.12L·m-2·h-1·MPa-1，截留分子量为1022Da，孔径约为0.793nm，孔隙率约为50.8%，活性层厚度约为2.29μm，对无机盐的截留顺序为Na2SO4gt;K2SO4gt;MgSO4gt;NaClgt;KClgt;MgCl2，符合荷负电膜的性质。复合膜对荷电染料的截留率大于90%，且随着荷电染料分子量的增加对其截留率可达99%。交联后的氧化石墨烯复合纳滤膜较未交联的氧化石墨烯复合纳滤膜拥有更好的耐久性、耐溶胀性、耐超声性，负载GO后的复合膜耐氯性大大增强。通过复合膜的抗污染实验可知，(PDA@PEI/GO/PDA)/PES复合膜具有良好抗非生物污染性能与抗生物污染性能。
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