众所周知，硼元素在自然界中的分布十分广泛，在海水中的浓度大约为5ppm。过高的硼浓度对植物和人体都会产生不利的影响，国际卫生组织（WHO）将饮用水的浓度规定为“不超过0.3ppm”，我国则规定为“不超过0.5ppm”。一般而言，反渗透产水的硼浓度约在1ppm左右，要高于安全浓度。本课题即针对进一步去除反渗透海水中超标的硼元素使之达到相关饮用水标准而开展。反渗透工艺可以去除海水中98%以上的各种其它离子以及去除大约80%硼酸分子，使反渗透产水具有离子强度低、硼酸含量低的特点。鉴于反渗透产水中硼酸浓度偏低，具有超大表面积的纳米纤维膜吸附材料更加适用于这种低浓度吸附过程。研究表明利用具有超大比表面积的改性聚合物纳米纤维脱硼膜去除反渗透产水中残留的硼酸分子的效果显著，在合适的条件下充分可以脱除水中绝大多数硼酸，并具有良好的再生性能。本实验以聚丙烯腈（PAN）为原料，采用静电纺丝得到了纳米纤维膜。在其表面沉积多巴胺后经原子转移活性自由基聚合（ATRP）接枝上聚合的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）。GMA含有环氧基团可以进一步开环聚合。最后，将具有脱硼功能的N-甲基-D-葡萄糖胺（NMDP）通过开环聚合引入纳米纤维膜完成整个脱硼膜的制备。为了解反应效果，研究采用ATRP可控接枝改性纳米纤维膜，实验中每一步的反应产物都进行了红外、扫描电镜、动态接触角、XPS等测试。在深入了解反应机理的基础上进一步优化改性方案，提出了最佳的制膜流程。在27oC的环境中PAN纳米纤维经2h沉积多巴胺、3h接枝引发剂、2h接枝GMA，最后在80oC条件下接枝NMDG28h后可制得改性纳米纤维膜。实验以功能化的纳米纤维膜为吸附材料，对低浓度硼酸水溶液进行吸附测试。实验设计充分结合了实际生产中反渗透产水离子强度极低、水温基本稳定、pH值略偏酸性等特点，重点考察脱硼膜在低硼酸浓度、室温环境、酸性pH值条件下的脱硼效果。测试结果表明，当水溶液中硼酸浓度为1ppm左右时，吸附2h内硼酸浓度下降较快，吸附8d后，可达到吸附平衡，脱出水溶液中约53%的硼酸。在1ppm浓度条件下，膜的饱和吸附量达到1.28mg/g。本课题还对改性纳米纤维膜的再生性能作了重点考查。研究了纳米纤维膜的可再生性能。通过酸碱交替洗涤再生的膜的脱硼性能与原膜接近。再生一次可以将络合于膜上的硼酸脱除90%以上，效果良好。课题还通过研究温度、pH值对吸附过程的影响，再生过程中pH值变化进一步印证了脱硼膜的脱硼机理，为脱硼膜的吸脱附现象提供了理论依据。