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反渗透膜技术的成长

作者: 编纂: 来源: 发布日期: 2020.10.10
信息摘要:
反渗透具有低能耗、高效率等突出长处,是应用最为广泛的分离技术之一。反渗透膜的性能是影响反渗透过程效率的决定因素,反渗透膜的研制一直是国表里膜…
反渗透具有低能耗、高效率等突出长处,是应用最为广泛的分离技术之一。反渗透膜的性能是影响反渗透过程效率的决定因素,反渗透膜的研制一直是国表里膜领域的研究热点。特殊是近年来,石墨烯、碳纳米管等新型材料展现出优异的水传递行为,成为新型反渗透膜材料的研究热点。
反渗透膜主要通过膜的脱盐率、水通量和耐氯抗污染性能等指标进行考量。脱盐率是决定反渗透膜应用可行性的要害指标; 提高膜的水通量则能够降低压力能耗、操作成本和膜清洗成本; 提高膜的耐氯及抗污染性能可以提升膜的不变性能,延长膜的使用寿命,降低处理及清洗成本。聚酰胺 渗透膜通过氨基基团(R-NH2) 和酰氯基团( R’—COCl) 缩聚脱除 HCl 制备。单体侧链基团的多样性和理论上的可修饰性为膜的布局和性能调变提供了空间。近年来,围绕提高反渗透膜的脱盐率和水通量、改善耐污染性能,通过应用多种聚合反应单体、改进成膜后处理方法,对聚酰胺反渗透膜进行了大量相关研究。

在反渗透膜基础研究层面,如何通过材料特性 的设计与调控,冲破反渗透膜脱盐率与水通量的彼此制约关系仍需深入探讨,
主要包罗:
1) 成膜反应单体性质与膜布局和膜性能的关系,新型反应单体的设计与合成。
2) 混合基质膜中添加的一维及二维材料的取向排布方法,成立有效水通道。
3) 解决有机/无机纳米粒子在界面聚合反应中的分散性问 题,使得粒子的插手对膜分离性能和通量起到提高作用。
4) 无机材料性质及复合有机/无机纳米粒子对反渗透复合膜布局、分离性能的影响机制及膜传递机理的规律性、机理性熟悉。
5) 各种新型反渗透膜的构效关系,持久应用条件下的膜性能的演变规律的研究也有待开展。
反渗透膜在水处理和海水苦咸水淡化方面阐扬了主要作用,随着我国最严格“水十条”的实施,可以预见反渗透水处理技术和新型反渗透膜研制 将迎来新的成长机遇。
在商品化反渗透膜方面,我国与国外产物性能差距较大。可能的原因是缺乏对规模化持续出产条件下成膜反应-膜布局-膜效能关系的充实熟悉。
开展成膜反应机制与膜性能调控研究、持续化成膜条件控制与膜布局关系、膜产物应用性能评价等将是规模化反渗透膜研究的标的目的。
结合全球反渗透膜消费区域布局以及中国反渗透膜市场规模对全球反渗透膜市场规模进行测算得到,2019年全球全球反渗透膜财富市场规模约为240亿元。近年来新材料行业以及膜财富的快速成长,家用净水的普及,加上当前全世界对于海水淡化重视以及环保压力的驱动下,市场对反渗透膜的需求越来越大,未来全球反渗透膜市场仍将继续扩张。
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