芳香族聚酰胺反渗透膜结构的分子动力学模拟研究
发布时间:2021年9月28日 点击数:1629
反渗透膜 (RO) 其具有低能耗、高效、所产水品质好等优点, 在海水淡化、工业废水净化等领域的学术和商用价值日益凸显1。芳香族聚酰胺是最佳的构造反渗透膜的材料, 其聚合可形成稳定的微观结构。膜的核心性能包括水通量、脱盐率和抗污染能力强烈依赖于膜的微观结构和物理化学性质, 如膜中水通道尺寸分布、孔表面亲疏水性, 膜表面极性基团分布和粗糙度等。为了定量揭示芳香族聚酰胺反渗透膜的结构性能关系, 我们利用第一性原理结合分子动力学模拟, 研究了间苯二胺 (MPD) 和均苯三甲酰氯 (TMC) 界面原位聚合反应形成的反渗透膜的微观结构特征。研究发现膜的交联度, 密度和膜中水通道尺寸分布与组成、反应条件等密切相关。进一步通过Voronoi图解分析2膜中水通道尺寸发现该反渗透膜有三种特征孔洞, 与广角X-ray衍射结果定性一致。
