全球反渗透膜技术的起源和发展

反渗透是相对于渗透（Osmosis）而言的，指的是渗透现象的逆过程。无论渗透过程还是反渗透过程，其核心都是一张半透膜。所谓半透，简单说就是水能透过，而溶解在水中的盐或其它溶质则不能透过。如果一张半透膜两侧溶液中的溶质浓度不一致，水分子就会自发地从低浓度侧透过膜进入到高浓度侧，直至膜两侧溶液浓度一致，或者在膜的高浓度侧由于水位升高等原因对低浓度侧建立起一定的净压差。这就是渗透现象，这个净压差就是渗透压。

反渗透（Reverse Osmosis，RO）的发明和大规模应用是现代水处理技术发展的标志性成就。作为一种1950年代以后发展起来的先进膜分离技术，反渗透已经广泛应用于海水淡化、苦咸水脱盐、家用水净化和废水回用等领域。

二十世纪以来，国际上众多重要的科学技术人员和一大批反渗透膜公司联袂演绎了一段精彩纷呈的反渗透技术发展史。

1950年代，美国肯尼迪政府为了解决美国一些干旱地区的水资源短缺问题，以及全国性过度使用地下水的问题，开始寄希望于海水淡化。

1952年，美国国会通过盐水转化法案（Saline Water Conversion Act）。

1953年，开始资助脱盐技术研究，尽管当年经费只有17.5万美元。

1955年，美国内务部专门设立了盐水办公室（Office of Saline Water，OSW），以统筹各种海水淡化技术的研究。（1970年，OSW的年度经费已增至约2600万美元）。

1956年8月，哈斯勒(Gerald Hassler)在另一份美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)内部报告中首先创造了“Reverse Osmosis(RO)”一词。

1957年4月，瑞德（Donald T. Bray）和他的同事布勒东（E. J. Breton）在给OSW的一份报告中使用了“Reverse Osmosis(RO)”一词。

1956年，尤斯特（Samuel Yuster）教授的课题组也在OSW的资助下开展膜脱盐的研究。33岁的索里拉金（Srinivasa Sourirajan），一位印度裔科学家，首先参与了这项研究。他们也采用了类似的压力驱动的研究路线。1958年夏天，41岁的洛布（Sidney Loeb），一位犹太裔科学家，也加入了该课题组。索里拉金（Srinivasa Sourirajan）和洛布（Sidney Loeb）首先进行的工作也是筛选商业薄膜。在此过程中，他们发现通过对一种商业醋酸纤维素超滤膜进行热处理，可以使其具有一定的脱盐性能。他们还意外地发现，膜在测试时的朝向至关重要，其中一面朝向进料液的效果要显著优于另一面。

热处理醋酸纤维素膜的脱盐率达到了92%，水的渗透系数则达到了0.00095m3/m2·d·atm，远高于其它薄膜。更为重要的是，他们由此认识到，膜结构上的不对称性对膜性能影响重大，降低膜的有效厚度是关键。为了进一步提高膜的性能，两位科学家决定自己制膜。

1959年，索里拉金（Srinivasa Sourirajan）和洛布（Sidney Loeb）通过一系列探索，采用醋酸纤维素-丙酮-水-高氯酸镁四种原料，以22.2：66.7：10.0：1.1的比例配制铸膜液，并通过温度、蒸发时间、热处理等因素优化，首次制备出具有不对称结构的合成反渗透膜。所谓不对称结构，简单说就是一张膜由支撑层和分离层两部分构成，支撑层在结构上比较疏松，分离层在结构上比较致密。这种膜后来被称为L-S膜。

索里拉金（Srinivasa Sourirajan）和洛布（Sidney Loeb）的不对称膜的脱盐率达到99%，水的渗透系数则达到惊人的0.0048 m3/m2·d·atm，几乎与现代商业反渗透膜处于同一个数量级。这种膜还具有良好的机械稳定性。这一突破为反渗透技术最终走向大规模工程应用提供了最重要的技术基础。此后，反渗透膜技术进入了快速发展期，并逐步走向商业应用。

1963年，位于美国明尼苏达州（Minnesota）的北极星研究所（North Star Research Institute）也在OSW资助下开展脱盐技术研究。

1965年前后，陶氏化学（ Dow Chem ）和杜邦（ DuPont ）公司均投入力量开发中空纤维反渗透膜，这可能与它们熟悉纺织业、化工行业的背景有关。

1966年，陶氏化学的马洪（H. I. Mahon）设计了第一套中空纤维膜纺丝系统，开发了基于三醋酸纤维素材料的中空纤维反渗透膜。

1967年，北极星研究所的卡多特（John E. Cadotte）发明了微孔聚砜支撑膜。随后几年，他又开发了多种非醋酸纤维素复合膜。但他对反渗透的热情并不仅限于研究。

1971年，杜邦公司申请了基于聚酰胺材料的中空纤维反渗透膜组件专利。

美国FilmTec公司：

1977年，卡多特(John E. Cadotte)与其他3个合伙人在美国明尼苏达州（Minnesota）一起成立了FimTec公司。1979年，卡多特(John E. Cadotte)申请了界面聚合法制备反渗透膜的专利。界面聚合法的反渗透膜片分为三层：基层（无纺布）+支撑层（聚砜）+分离层脱盐层（聚酰胺），在制备过程中可以分别加以优化，从而进一步提升了反渗透膜的性能。界面聚合也成为现代商业化卷式反渗透膜的标准制备工艺的基础。

1985年，陶氏化学（Dow Chem）在放弃中空纤维反渗透膜后，全资收购了美国FilmTec公司。时至今日，陶氏化学（Dow Chem）反渗透膜产品依然沿用了FilmTec商标。