摘要：水通量较低的问题限制了正渗透技术的大规模应用,在聚酰胺复合正渗透膜的支撑层和活性层中引入纳米材料是正渗透膜水通量提升的重要方式.采用Materials Studio(MS)软件对H_(2)O分子、Na^(+)和Cl^(-)等在正渗透膜活性层和支撑层内的扩散过程进行模拟,研究了纳米材料的添加对水分子和离子渗透的影响.结果表明,相较于支撑层,活性层具有较小的水分子和离子扩散系数及自由体积;活性层较低的自由体积结构是限制正渗透膜水通量的主要因素.在活性层中添加纳米材料可增加活性层聚合物的自由体积,相较于在支撑层中的添加,可更有效地提高正渗透膜的水通量.

摘要：用响应曲面法研究了制备正渗透膜的不同原材料配比对正渗透膜性能的影响,回归模型分析表明聚砜、聚乙烯吡咯烷酮、甲基吡咯烷酮、间苯二胺、均苯三甲酰氯5种影响因子对正渗透膜的渗透性能均有显著影响(P<0.05);优化配方为聚砜12.1 g、聚乙烯吡咯烷酮4 g、甲基吡咯烷酮70 g、间苯二胺质量分数为2%、均苯三甲酰氯质量分数为0.13%。用此配方制备的正渗透膜的水通量为7.58 L·m^(-2)·h^(-1)、反向溶质通量为5.85 g·m^(-2)·h^(-1)、特殊反向溶质通量为0.77 g·L^(-1);模型的模拟预测值与实验测试值基本吻合。