Abstract Novel thin-film-composite reverse osmosis membranes were synthesized successfully for seawater desalination by incorporating the hydrophilic additive, o-aminobenzoic acid–triethylamine (o-ABA–TEA) salt, into the aqueous m-phenylenediamine (MPD) solution to react with trimesoyl chloride (TMC) in the organic solution during the interfacial polymerization on a nanoporous polysulfone support. The membrane synthesis conditions, including o-ABA–TEA salt concentration, isopropanol (IPA) concentration, additional amine drying time, and hydrocarbon removal time, were optimized by characterizing membrane performances using synthetic 3.28 wt% NaCl solution under seawater desalination conditions at 800 psi (5.52 MPa) and 25 °C. The synthesized membranes showed a very high flux of 1.81 m3/m2/day (44.4 gallons/ft2/day (gfd)) and a salt rejection of 99.41%. The improvement of membrane hydrophilicity was confirmed by comparing the contact angles of the membranes synthesized with and without the hydrophilic additive. The high-flux membrane was further tested using seawater from Port Hueneme, CA and exhibited a very good and stable desalination performance for 30 days. The fouling-resistant properties of the membranes synthesized with and without the hydrophilic additive were evaluated by using sodium alginate, a common contaminant derived from seaweed, as the model foulant. The membrane synthesized with hydrophilic additive showed significantly smaller water flux decline. The surface morphologies of the membranes were analyzed using atomic force microscopy (AFM). The results showed a smoother membrane surface for the membrane incorporated with the hydrophilic additive.

中文翻译：

---

新型反渗透膜结合亲水性添加剂用于海水淡化

摘要 通过将亲水性添加剂邻氨基苯甲酸-三乙胺 (o-ABA-TEA) 盐加入到间苯二胺 (MPD) 水溶液中，与在纳米多孔聚砜载体上的界面聚合过程中有机溶液中的均苯三甲酰氯 (TMC)。膜合成条件，包括 o-ABA-TEA 盐浓度、异丙醇 (IPA) 浓度、额外的胺干燥时间和烃去除时间，通过在 800 psi 海水淡化条件下使用合成的 3.28 wt% NaCl 溶液表征膜性能来优化(5.52 兆帕) 和 25 °C。合成的膜显示出非常高的通量，为 1.81 立方米/平方米/天（44.4 加仑/平方英尺/天（gfd））和 99 的脱盐率。41%。通过比较有和没有亲水添加剂合成的膜的接触角，证实了膜亲水性的改善。使用来自加利福尼亚州韦内姆港的海水对高通量膜进行了进一步测试，并在 30 天内表现出非常好的和稳定的脱盐性能。通过使用海藻酸钠（一种来自海藻的常见污染物）作为模型污染物来评估使用和不使用亲水添加剂合成的膜的抗污染性能。与亲水性添加剂合成的膜显示出显着较小的水通量下降。使用原子力显微镜（AFM）分析膜的表面形态。结果显示掺入亲水性添加剂的膜具有更光滑的膜表面。通过比较有和没有亲水添加剂合成的膜的接触角，证实了膜亲水性的改善。使用来自加利福尼亚州韦内姆港的海水对高通量膜进行了进一步测试，并在 30 天内表现出非常好的和稳定的脱盐性能。通过使用海藻酸钠（一种来自海藻的常见污染物）作为模型污染物来评估使用和不使用亲水添加剂合成的膜的抗污染性能。与亲水性添加剂合成的膜显示出显着较小的水通量下降。使用原子力显微镜（AFM）分析膜的表面形态。结果显示掺入亲水性添加剂的膜具有更光滑的膜表面。通过比较有和没有亲水添加剂合成的膜的接触角，证实了膜亲水性的改善。使用来自加利福尼亚州韦内姆港的海水对高通量膜进行了进一步测试，并在 30 天内表现出非常好的和稳定的脱盐性能。通过使用海藻酸钠（一种来自海藻的常见污染物）作为模型污染物来评估使用和不使用亲水添加剂合成的膜的抗污染性能。与亲水性添加剂合成的膜显示出显着较小的水通量下降。使用原子力显微镜（AFM）分析膜的表面形态。结果显示掺入亲水性添加剂的膜具有更光滑的膜表面。