界面聚合法是工业化生产高性能反渗透（RO）和纳滤（NF）膜的核心技术，其关键在于通过两种反应单体在不相溶的两相界面处发生快速缩聚，形成一层超薄的致密聚酰胺选择分离层，从而实现对盐分的高效截留。
制备核心：液-液界面快速缩聚
该技术利用水相与有机相之间的界面作为反应场所。多胺单体（如哌嗪、间苯二胺）溶解于水相，酰氯单体（如均苯三甲酰氯）溶解于疏水有机相（如正己烷）。当两相接触时，胺与酰氯在界面处瞬间发生酰氯-胺缩合反应，生成交联的聚酰胺网络，并形成一层厚度仅约100-200纳米的致密皮层。
分步制备机理详解
1. 基膜浸渍与单体吸附
首先，将具有微孔结构的聚砜等多孔支撑膜浸入水相胺溶液中，使胺单体充分吸附并充满基膜孔隙。随后取出，沥去表面多余水相溶液。
2. 界面聚合反应
将吸附了胺单体的湿态基膜，与有机相酰氯溶液接触。两相在基膜表面的微孔开口处形成界面。溶解于水相的胺类单体迅速扩散至界面，与从有机相扩散而来的酰氯单体相遇，即刻发生不可逆的亲核取代反应（Schotten-Baumann反应），释放出HCl副产物，并形成酰胺键。
3. 交联网络的形成与终止
由于胺单体通常是多官能度的（如间苯二胺），而酰氯单体是三官能度的（如均苯三甲酰氯），两者反应会迅速在界面处生成一个高度交联的聚酰胺三维网络。该网络一经形成即成为扩散屏障，自动限制反应向本体相进行，从而自然形成超薄皮层。反应通常在数秒至一分钟内完成，随后进行热处理以促进交联完全。
制备工艺流程图
通过界面聚合形成的聚酰胺层，并非致密无孔，而是具有“皱纹-谷壑” 形态的纳米级交联网络。其分离机理主要为：
-
溶解-扩散机制：水分子能优先溶解并快速扩散通过聚合物链间的动态网络间隙，而水合半径较大的盐离子（如Na⁺, Cl⁻）则被有效空间位阻和静电排斥（膜表面常带负电）所阻挡。
-
筛分效应：聚酰胺网络的有效孔径（约0.1-1nm）远小于常见盐离子的水合直径，从而实现物理筛分。
制备关键与控制要素
-
单体浓度与配比：严格控制胺与酰氯的浓度、比例是调控聚酰胺层交联度、厚度及表面电荷的关键，直接影响膜的通量与盐截留率。
-
反应时间：接触时间通常极短（几秒至一分钟），以形成薄而完整的皮层。
-
后处理：热处理可提高交联度，增强化学稳定性；漂洗除去残留单体和副产物HCl。
-
添加剂：水相中常加入碱（如三乙胺） 以中和副产HCl，防止其抑制反应；加入表面活性剂或相转移催化剂可优化单体扩散和界面形态。
结论
界面聚合法通过精妙的液-液界面反应工程，高效构筑了决定膜性能的核心——超薄交联聚酰胺选择层。该方法成功的关键在于利用快速缩聚反应的自限制性和单体在两相中的受限扩散，实现了对皮层厚度与结构的纳米级控制。通过对单体、工艺参数的精确调控，可以定制出适用于不同盐浓度与分离要求的反渗透或纳滤膜，这是当前海水淡化与废水回用技术的基石。
