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    1.2 研究意义
    我国水资源短缺，且水体污染已成为影响我国经济发展的重要制约因素。纳滤膜技术由于操作压力相比于反渗透要低，且分离过程不涉及化学反应、亦不破坏生物活性，具有耗能低，能截留有机小分子和大部分二价无机盐离子，因而在食品、化工、医药、环保、冶金等领域污水处理与回用、水质软化等方面具有无可比拟的优势。
    本课题的申请正是基于上述低成本纳滤膜在废水处理、水的软化、等工业方面应用的现状以及存在的问题。作为一种新型分离膜，如何选择和制备纳滤膜的材料，提高纳滤性能，同时降低制膜成本；如何优化纳滤技术水处理工艺设计及分离机制探究，是推动纳滤膜科学发展的关键因素[4]。
    本课题由两部分组成：
    1)    以聚醚砜（PES）为基膜材料，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为制孔剂，采用L-S相转化法制备聚醚砜基膜。进而以均苯三甲酰氯（TMC）和哌嗪（PIP）分别作为油相和水相反应单体，通过界面聚合法制备TFC，探索二胺单体加入量对膜分离性能的影响规律。同时使用红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、接触角测定仪及扫描电子显微镜（SEM）等手段对所制备的TFC进行结构和形态表征。
    2)    针对超薄复合层和盐溶液建立分离模型，进行分子动力学模拟。通过考察不同离子及水分子的均方位移和径向分布函数，揭示超薄脱盐层对不同盐溶液体系的分离特征，为研制具有高纯水通量，高截留率，稳定性好，低成本的纳滤膜材料提供理论与技术指导。
    2 实验材料及设备
    2.1 实验材料
    实验中所需材料和试剂如表2.1所示：
    表2.1 实验所需材料和试剂
    试剂名称    规格    生产厂家
    聚醚砜    6090P    BASF
    聚乙烯吡咯烷酮    ≥94.3%    国药集团化学试剂有限公司
    N,N-二甲基甲酰胺    ≥99.5%    南京化学试剂有限公司
    哌嗪    ≥99.5%    国药集团化学试剂有限公司
    十二烷基磺酸钠    ≥97.0%    国药集团化学试剂有限公司
    碳酸钠    ≥99.8%    南京化学试剂有限公司
    均苯三甲酰氯        上海迈瑞尔化学技术有限公司
    正己烷    98.0%    天津市津东天正精细化学试剂厂
    硫酸钠    ≥99.0%    南京化学试剂有限公司
    硫酸镁    ≥98.0%    国药集团化学试剂有限公司
    氯化钠    ≥99.5%    南京化学试剂有限公司
    亚甲基蓝，三水    ≥82%    国药集团化学试剂有限公司
    刚果红    ≥67%    中国远航试剂厂
    超纯水        实验室自制
    2.2 实验设备
    实验中所需实验设备如表2.2所示：
    表2.2 实验所需仪器设备
    设备名称    型号    生产厂家
    电导率仪    DDS-307    上海盛磁仪器有限公司
    接触角测定仪    DSA30    德国 KRÜSS
    UV/VIS Spectrometer    Lambda 25    PerkinElmer
    （续上表）       
    扫描电子显微镜    JEOLJSM-6380LV    日本电子株式会社
    傅立叶红外光谱仪    Nicolet iS-10     赛默飞世尔
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