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反渗透膜通常由多个结构层次组成，以满足不同的功能需求。根据资料，一张典型的三层反渗透复合膜包括以下结构：
- 无纺布层：作为膜的支撑结构，提供机械强度，允许水流通过的同时支撑其他层次。
- 聚砜层：中间层，起到过渡和支撑作用，膜的结构稳定性。
- 脱盐层：内层，也是关键的一层，通常由聚酰胺材料制成，负责分离盐分和其他杂质。
对于一些特殊性能的膜元件，膜片表层还会涂覆一层功能改性层，以增强膜的性能。
反渗透膜的孔隙结构对其分离性能至关重要。孔隙一般分为微孔和超微孔两种：
- 微孔结构：孔径一般在0.1纳米至10纳米之间，适用于大分子物质的分离。
- 超微孔结构：孔径小于0.1纳米，具有较高的拒绝性能，适用于小分子物质的分离。
孔隙结构的调控方法包括相分离、拉伸、交联等，这些方法可以进一步优化膜的分离性能。
反渗透技术的核心在于渗透与反渗透现象的利用。在自然状态下，水分子会从低浓度区域（如淡水）透过半透膜，自发地流向高浓度区域（如盐水），这一过程称为渗透。反渗透则是在高浓度区域施加额外的压力，使得水分子逆向流动，即从高浓度区域流向低浓度区域，这一过程与自然渗透方向相反，因此得名反渗透。
反渗透膜的选择透过性是实现分离的关键。这种膜只允许水分子通过，而阻止盐分、有机物、细菌等杂质的透过。这种选择性基于膜材料的化学结构和孔隙大小，其中聚酰胺材料因其的脱盐性能而被广泛应用于脱盐层的制造。
反渗透膜的化学稳定性和耐温性是其长期稳定运行的保障。耐化学腐蚀性决定了膜在不同水质条件下的适用性，而耐温性则影响膜在高温条件下的分离性能和寿命。例如，聚醚酮（PEEK）材料具有的耐化学性和耐温性，适用于高温和化学复杂的水质条件。
在电子、半导体、制药等行业中，反渗透膜被广泛用于制备高纯度的水。这些行业对水质的要求，反渗透膜能够有效去除水中的离子、分子、有机胶体和细菌等，确保水质满足特定工艺需求。据统计，全球工业纯水市场规模在2022年达到约120亿美元，其中反渗透膜技术占据了主要份额。
