隨著人口的不斷增長(zhǎng)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)水資源日益膨脹，正在以占世界8%的淡水資源支撐著占世界22%的人口，水資源供需矛盾越來(lái)越突出。中國(guó)沿海11個(gè)省區(qū)市年人均水資源量(截止2009年)的均值僅為1139m3。將占全球水資源總量99%以上的海水進(jìn)行淡化已經(jīng)成為解決水資源危機(jī)的重要途徑。反滲透海水淡化技術(shù)自上世紀(jì)70年代進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，因其投資省、能耗低、污染少、操作管理方便等特點(diǎn)，已成為全球主要應(yīng)用的先進(jìn)脫鹽技術(shù)，廣泛應(yīng)用于高COD廢水回用和苦咸水淡化。

海水淡化反滲透膜由多孔支撐層、脫鹽層和功能修飾層等構(gòu)成。無(wú)紡布和聚砜基膜構(gòu)成RO膜的多孔支撐層，為反滲透膜的制備和應(yīng)用提供了良好的界面反應(yīng)環(huán)境、力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)與熱穩(wěn)定性；脫鹽層由芳香聚酰胺組成，芳香聚酰胺的品質(zhì)決定反滲透膜的離子選擇性和水透過(guò)能力。在海水淡化反滲透膜結(jié)構(gòu)及性能的綜合研究和評(píng)價(jià)中，如何實(shí)現(xiàn)各層結(jié)構(gòu)與性能的控制優(yōu)化對(duì)于開(kāi)發(fā)高性能海水淡化分離膜材料至關(guān)重要。

研究表明，通過(guò)調(diào)節(jié)單體種類(lèi)、含量、反應(yīng)時(shí)間及后處理等因素來(lái)控制聚酰胺功能層的結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到調(diào)整反滲透膜的水通量和脫鹽率等性能的目的。多孔支撐層作為胺類(lèi)單體和酰氯單體進(jìn)行界面縮聚的直接場(chǎng)所及膜力學(xué)穩(wěn)定性的主要提供者，通過(guò)提升多孔支撐層厚度和優(yōu)化本體孔型結(jié)構(gòu)可提高反滲透膜在高運(yùn)行壓力和高鹽度下的耐受力和穩(wěn)定性。技術(shù)人員研究了具有不同孔結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的聚砜多孔支撐層對(duì)界面聚合反應(yīng)的影響，并提出了孔結(jié)構(gòu)與聚酰胺層性能結(jié)構(gòu)的關(guān)系模型，結(jié)果表明，疏水且具有較大孔徑的聚砜多孔皮層可以防止聚酰胺層過(guò)度深入皮層孔中，從而可以制備得到表面結(jié)構(gòu)粗糙且水通量較高的復(fù)合膜。

相對(duì)親水且孔隙率更高的聚砜支撐層，反應(yīng)界面在親水作用等因素的推動(dòng)下向聚砜皮層內(nèi)深入，此時(shí)形成的聚酰胺層較薄且光滑，復(fù)合膜通量較低。

通過(guò)研究聚砜多孔支撐層親疏水性對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響，結(jié)果表明，支撐層疏水性對(duì)壓力驅(qū)動(dòng)膜過(guò)程影響較小但對(duì)于滲透驅(qū)動(dòng)膜過(guò)程影響較大。在滲透驅(qū)動(dòng)膜過(guò)程中，膜支撐層的疏水性會(huì)極大降低水通量。因此，在界面聚合之前，需預(yù)先通過(guò)添加表面活性劑或抽除膜體內(nèi)空氣來(lái)提升支撐層的可浸潤(rùn)性。滲透壓驅(qū)動(dòng)膜性能的提升需同時(shí)考慮支撐層的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)特性。

鑒于聚酰胺脫鹽層對(duì)于膜分離材料分離性質(zhì)，尤其是離子選擇性具有決定性質(zhì)，在實(shí)際的膜分離材料研究過(guò)程中，大多數(shù)研究著眼于界面縮聚過(guò)程本身及脫鹽層微觀結(jié)構(gòu)與組成本身進(jìn)行，多孔支撐層結(jié)構(gòu)對(duì)脫鹽層結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響及控制相對(duì)較少。更鮮有通過(guò)多孔支撐層的調(diào)控來(lái)研究復(fù)合分離膜長(zhǎng)程運(yùn)行性能如耐溫性、耐高壓和耐鹽度的報(bào)道。