界面聚合技术制备分离膜的研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.022

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (11): 150-157.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.11.022

界面聚合技术制备分离膜的研究进展

蘧延庆¹^,²(), 查雨欣¹^,², 贾宏葛¹^,², 徐双平², 张明宇²

^1.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔 161006
^2.齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，黑龙江省高分子成分重点实验室，黑龙江齐齐哈尔 161006

收稿日期:2022-07-22 出版日期:2022-11-26 发布日期:2022-11-25
作者简介:蘧延庆（1990—），男，讲师，从事二维聚合物合成和应用研究，vipquyanqing@163.com
基金资助:
黑龙江省省属高等学校基本科研业务费(135509203);黑龙江省聚合物基复合材料重点实验室开放课题(CLKFKT2021B21)

Research progress in preparation of separation membranes using interfacial polymerization technology

QU Yanqing¹^,²(), ZHA Yuxin¹^,², JIA Hongge¹^,², XU Shuangping², ZHANG Mingyu²

^1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China
^2.Heilongjiang Provincal Key Laboratory of Polymeric Composition，College of Materials Science and Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China

Received:2022-07-22 Online:2022-11-26 Published:2022-11-25

摘要/Abstract

摘要：

界面聚合技术具有许多优良性能，如反应条件温和、可控性强、可以实现自封闭和自终止等，被广泛应用于分离膜制备中。本文阐述了界面聚合技术的原理，详细介绍了界面聚合在膜分离中的应用情况，包括纳滤膜、反渗透膜和气体分离膜，并综述了界面聚合技术在微胶囊、导电聚合物、纤维材料等方面的应用现状。最后，对界面聚合技术制备分离膜的研究前景进行了展望。

关键词: 界面聚合, 分离膜, 纳滤, 反渗透, 气体分离

Abstract:

Interfacial polymerization technology was widely used in the preparation of separation membranes due to its excellent performance， such as mild reaction conditions， strong controllability， self⁃sealing and self⁃termination， etc. This paper introduced the principle of interfacial polymerization technology and the applications of interfacial polymerization in membrane separation， including nanofiltration membrane， reverse osmosis membrane， and gas separation membrane. The application status of interfacial polymerization technology in microcapsules， conductive polymers， and fiber materials were discussed. The research direction of the preparation of separation membranes using an interfacial polymerization technology was prospected.

Key words: interfacial polymerization, separation membrane, nanofiltration, reverse osmosis, gas separation

中图分类号:

TQ317

蘧延庆, 查雨欣, 贾宏葛, 徐双平, 张明宇. 界面聚合技术制备分离膜的研究进展[J]. 中国塑料, 2022, 36(11): 150-157.

QU Yanqing, ZHA Yuxin, JIA Hongge, XU Shuangping, ZHANG Mingyu. Research progress in preparation of separation membranes using interfacial polymerization technology[J]. China Plastics, 2022, 36(11): 150-157.

图/表 10

图1 界面聚合中的常见单体及衬底

Fig.1 Common monomers and substrates in interfacial polymerization

图2 通过重复循环沉积反应物的界面聚合制备薄膜复合膜

Fig.2 Preparation procedure of thin film composite membrane through multiple cycles of reactant deposition and interfacial polymerization

图3 微相扩散示意图

Fig.3 Schematic diagram of microphase diffusion

图4 聚酰胺膜制备过程

Fig.4 Preparation process of polyamide membrane

图5 二维薄膜的界面聚合示意图及薄膜照片

Fig.5 Schematic diagram of interfacial polymerization of two⁃dimensional film and photo of the film

图6 BTC⁃PIP聚酰胺膜和TMC⁃PIP聚酰胺膜

Fig.6 BTC⁃PIP polyamide film and TMC⁃PIP polyamide film

图7 控制界面聚合过程示意图和制备的纳米膜

Fig.7 Schematic diagram of interfacial polymerization process control and the resulting nanomembrane

图8 水相单体与有机相单体的化学结构

Fig.8 Chemical structure of water phase monomer and organic phase monomer

图9 CHMA和TMC进行界面聚合制备复合膜

Fig.9 Interfacial polymerization of CHMA and TMC to prepare composite membranes

图10 界面聚合制备的微孔聚丙烯酸酯复合膜

Fig.10 Microporous polyacrylate composite membrane prepared by interfacial polymerization method

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界面聚合技术制备分离膜的研究进展

Research progress in preparation of separation membranes using interfacial polymerization technology

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