摘要: 反渗透膜分离技术因具有操作简便、运行能耗低、脱盐率高等优点，已广泛应用在海水和苦咸水淡化以及废水资源化等领域，成为一种主流的水处理技术。目前，占领市场主导的商品反渗透膜是芳香聚酰胺(PA)膜。然而，膜污染问题的存在大大增加了反渗透系统... 展开 反渗透膜分离技术因具有操作简便、运行能耗低、脱盐率高等优点，已广泛应用在海水和苦咸水淡化以及废水资源化等领域，成为一种主流的水处理技术。目前，占领市场主导的商品反渗透膜是芳香聚酰胺(PA)膜。然而，膜污染问题的存在大大增加了反渗透系统的运营成本，制备抗污染反渗透膜成为当下膜材料研究人员最具有挑战性的任务之一。 通过表面改性提高反渗透膜耐污染性已有报道。但是，反渗透膜污染有微生物污染、有机物污染、无机盐沉积等多种类型，目前报道的方法多是针对某一类型的污染，限制了其在实际场合的应用。本文发展了一种基于Ugi四组分反应(Ugi-4CR)对商品聚酰胺反渗透膜进行表面改性的全新方法，一步反应固载双官能团。由于膜表面残留大量自由羧基，根据Ugi-4CR，同时接枝亲水性大分子醛基化聚乙二醇和含有端氨基的抗菌组分，这里选择三（2-氨乙基）胺(TAEA)和磺胺甲基恶唑(SMZ)两种抗菌剂，制备两种既能抗有机物和无机物污染又具有抗菌性能的改性反渗透复合膜:PA-g-PEG/TAEA和PA-g-PEG/SMZ。用傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)分析原膜和改性膜表面的化学结构和化学组成变化，用热失重分析(TG)计算膜表面接枝率，用场发射扫描电镜(FESEM)和原子力显微镜(AFM)观察改性前后膜表面形态的变化，用动态水接触角(WCA)分析膜表面亲水性的变化。 同时，用错流渗透测试评价反渗透膜的抗污染性能，在进料液中加入牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)模拟有机物污染，加入高硬度无机盐模拟无机物污染。经过48小时的污染测试，对于BSA、SA和无机盐污染，原膜的通量分别衰减了37.3％、34.6％和46.7％，而两种改性膜均仅衰减了10.0％左右，经过短时间的纯水洗涤，原膜的通量恢复率仅为70.0％、78.2％和64.4％，而改性膜均在95.0％以上。以革兰氏阴性的大肠杆菌和革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌为细菌模型，用菌液震荡法评估膜的抗菌性能，结果表明:原膜对于两种细菌没有明显的抑制作用，对于PA-g-PEG/TAEA，在震荡4h后，对两种细菌的抑菌率分别为67.9％和78.3％，但经过24h后，细菌大量繁殖菌液浓度升高，此时抑菌率明显下降，抗菌效果无法体现;对于PA-g-PEG/SMZ，不但在细菌浓度低时抗菌性显著，经24h震荡后，即使菌液浓度很高，抗菌效果依然稳定存在，对两种细菌的抑菌率分别为98.6％和96.3％。 收起