新反渗透膜材料-聚醚砜的高通量结构设计及合成新方法

海水淡化中的反渗透技术是当前解决淡水缺乏问题的有效办法，组成膜的高分子材料是反渗透技术的核心，而主流的聚酰胺反渗透膜抗氯性能差。因此，新型抗氯膜材料成为备受关注的研究领域。聚醚砜高分子被认为是有潜力的抗氧化反渗透材料，但合成方法的限制（需要冗长的分水过程）和水通量低制约了其发展。本课题针对以上问题，提出新的简易合成方法并设计嵌段共聚结构以提高水通量。选择和优化新方法的聚合条件以得到窄分布、高分子量的嵌段共聚物；通过加入单体的亲水/疏水强弱和比率来控制嵌段高分子的亲水/疏水性，研究嵌段的亲水/疏水强弱和比例与物理凝聚态结构及膜水通量性能之间的关系。实现材料的亲水/疏水可控构建，并向非聚醚砜类高分子拓展，为新型抗氧化反渗透膜的研究提供新思路。

本项目研究新型反渗透膜材料-聚醚砜高分子。提出了新的无水的聚合方法。与常规的分水聚合的方法相比，新聚合方法不使用有毒的苯或其同系物，缩短了反应时间，减少能耗。有利于实际生产。合成了含膦氧双键和膦酸钠基团的新单体，在此基础上，合成了具有不同亲水/疏水性的聚醚砜高分子。同时，合成了嵌段高分子及手性高分子，研究磺化聚醚砜膜的反渗透性能。发现其具有很高的耐氯性。总结了高分子结构与反渗透性能的相关规律。此外，拓展了聚醚砜作为固体酸和催化剂载体的应用。