纳米反渗透膜在美研制成功

非加压吸附渗透法

反渗透机理模型

纳米反渗透膜在美研制成功

慧聪网化工2007年1月5日讯：美国加州大学亨利萨缪里工程和应用科学学院近日宣布，成功开发出一种含有纳米复合材料的新型反渗透膜，它能用于海水淡化和废水回收，并有望降低成本。

通常的商业化反渗透膜由致密的高分子薄膜构成，反渗透减少水中盐分的方法是利用高压迫使含盐或污染物的水溶液流向半透膜，膜上的小孔让水分子穿过，留下盐分和杂质，达到海水淡化或污水净化的目的。

该大学土木和环境工厂助理教授埃里克·胡克领导的研究小组，开发的新型反渗透膜采用了独特的、交叉连接的高分子矩阵网和经过工程处理的纳米复合粒子，纳米粒子分散在高分子膜上，形成的分子通道为纳米级微细结构，它不仅能阻挡住杂质让水分子轻易通过，而且还有吸引水分子同时排斥绝大多数污染物的能力。胡克表示，含有纳米复合粒子的新型反渗透膜具有类似海绵的亲水作用，还可以抵制有机物和细菌，不让它们堵塞膜孔。事实上，普通反渗透膜存在的最大问题是膜孔容易遭到堵塞。

同普通的反渗透膜相比，新型反渗透膜允许水溶液的水在相对低的压力下通过，从而节约了能耗。同时，因它能排斥杂质不让其吸附在膜表面，因此被堵塞的速度要比普通膜慢得多。总体来讲，新型反渗透膜具有与普通反渗透膜相同的净水作用，但更节能和更耐用，因而有望大幅度节约开支。初步测试表明，新型反渗透膜具有两倍于普通膜的净水产量（或者说少用50％的能源），可将净水的总价格降低25％。

非加压吸附渗透法

上个世纪发明专利，利用类似海绵吸水作用，不用加压

反渗透机理模型

有几个经典模型

1.优先吸附毛细孔模型：弱点干态电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。

2.溶解扩散模型：不认为有孔。

3.干闭湿开模型：上工世纪80，90年代，国人邓宇等提出的，能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。

原位法制备沉淀白炭黑／NR纳米复合材料的研究

研究人员目前正在同纳米水公司合作，以便将新的纳米复合材料反渗透膜开发成新一类用于海水淡化和废水回收的低耗能、防堵塞反渗透膜，同时期望新膜能够在未来1年至2年内实现商品化。

以硅酸钠为前驱体，在天然胶乳凝固制备天然橡胶（NR）的过程中，原位生成沉淀白炭黑来制备沉淀白炭黑／NR纳米复合材料，扫描电镜（SEM）研究表明该方法可以成功得到沉淀白炭黑／NR纳米复合材料，物理机械性能研究表明沉淀白炭黑对NR有较好的补强作用，在纳米沉淀白炭黑用量为8份时复合材料的综合性能最好。