膜分离工程第十一章智能膜材

Smartmembranes

智能膜Concepts所谓智能（intelligent）或灵巧巧或机敏敏（smart）材料是Perception能感知外外部刺激激（传感功功能）、Treatment能判断并并适当处处理（处理功功能）Functionalization且本身可可执行（执行功功能）的材料。。它的特点点—其本身特特性可随随环境和和空间而而变化。Concepts智能膜材材(Smartmembranes))是智能材材料的一一种，即即以膜的形形式对环境进进行感知知、响应应、且具具有功能能发现能能力的膜膜用材料料。Classification1．ByMaterial:naturalmaterialmembranes;syntheticmaterialmembranes(inorganicandpolymermembranes)2．Byapplicationpurpose:可分为为用于分分离的分分离膜、、用于识识别的传传感器膜膜、用于于药物释释放的微微胶囊膜膜等。Classification3．Byrespondtoenvironment::ThermosensitivemembranespHsensitivemembranesElectricfieldsensitivemembranesLight-sensitivemembranes……………………………...温度敏感膜是是指当高高分子膜膜所处的环环境温度度发生变变化时，，膜的形形状、渗渗透速率率等随之之发生敏敏锐响应应，即突跃跃性变化化的分离离膜。表表现在膜的吸水水量或吸吸溶剂量量在某一温温度有突突发性变变化，膜膜的溶胀胀比，即即吸水量量与干膜膜质量的的比在这这一温度度会突然然变化。。此温度称为为:最低临界溶解解温度（LCST）。1.Thermosensitivemembranes1.Thermosensitivemembranes聚N-异丙基丙丙烯酰胺胺（PNIPAAm）是最常常用的温温敏高分分子。PNIPAm在32℃显示LCST，当低于于32℃时，它在在水中溶溶解，32℃附近则急剧凝凝聚而析析出。也也就是说说，在32℃附近它可可以响应应很小的的温度变变化而迅迅速产生生亲水性性和疏水水性结构构的转变变，表现为分分子链的的伸展与与折叠。利用这这一特性性，PNIPAm及其共聚聚、接枝枝聚合物物等可被被广泛用于于温度敏敏感分离离膜材。pH敏感膜是是指膜的体积积以及膜膜的渗透透速率能能随环境境pH、离子强强度变化化的分离离膜。由于pH敏感膜材材中含有有大量易水解或质子化的酸碱基团团〔如羧基、、氨基〕，因此，，膜的形形状会随随溶液的的pH值变化而而改变，，从而影影响介质质的渗透透能力。。目前，许许多物质质可用来来制备pH敏感膜，，如聚丙丙烯酸、、壳聚糖糖、聚乙乙烯基吡吡啶等。。2.pHsensitivemembranesForexample:在中性pH值环境下，聚丙丙烯酸接接枝链上上的羧基基离解并并带负电电荷，电荷之间间的静电电斥力使使聚合链链伸展而而关闭膜膜孔，相反地地，在葡葡萄糖存存在的情情况下，，GOD催化葡萄萄糖氧化化为葡萄萄糖酸，，膜周围pH值下降、使接枝枝链上羧羧基质子子化，聚聚丙烯酸酸侧链间静静电斥力力下降，接枝链链变成卷曲状而而使膜孔孔开启。电场敏感感膜是指指膜的特特性受电电场影响响而改变变的高分分子分离离膜。如交联的的聚电解解质，分分子链上上带有可可离子化化基团的的凝胶。。3.Electricfieldsensitivemembranes光敏感膜膜是由于于光辐射射（光刺刺激）使使膜材发发生体积积相转变变从而改改变膜的的通透性性能的高高分子分分离膜。。紫外光辐辐射时，，膜材中中的光敏敏感基团团发生光光异构化化、光解解离，因基团构象象和偶极极距变化化而使膜膜材形状状改变。4.LightsensitivemembranesMembranepreparation智能膜的的制备方方法表面改性性基体聚合合等离子体体臭氧处理理光引发辐射电引发热引发辐射ATRP表面改性性是采用用表面涂涂覆、表表面处理理、表面面接枝等等方法对对膜改性性，该技技术的特特点是不改变膜膜本体的的结构和和性质，，只改善善膜表面面性质，，赋予膜膜智能性性。首先通过过一定方方法使膜膜材料基基体产生生自由基基，然后后与具有有智能性性的单体体共聚得得到共聚聚物，再再由该共共聚物的的溶液通通过相转转移制备备智能膜膜。相对于未未改性膜膜，共聚聚智能膜膜的本体体和表面面性质均均发生了了变化。。Membranepreparation1、SurfaceCoating表面涂覆覆是将具具有智能能性的高高分子溶溶液通过过涂覆或或浸泡的的方法涂涂覆在膜膜表面，，使膜显显示智能能性。涂覆层易易从表面面脱落，，改性效效果持久久性差。。如在PVDF表面涂覆覆壳聚糖糖制备pH响应性复复合膜。Membranepreparation2、Surfacegraftmodification表面接枝枝主要原原理是通通过等离离子体、、辐照、、光等引引发手段段在膜表表面形成成活性中中心，再再从该活活性中心心出发引引发其它它单体在在膜表面面进行接接枝聚合合改性。。表面接枝枝改性的的特点是改改性发生生在膜表表面层的的几个纳米米之内，不不影响材材料本体体的性质质，接枝枝的高分分子链与与膜表面面之间的的化学键结合使得得效果更更持久，，也可赋赋予膜表表面以接接枝聚合合物链的的性质。Membranepreparation(1)Plasma利用等离离子体表表面接枝枝来改性性，首先先是通过辉光光放电或或电晕放放电的方方法在膜膜表面形形成活性性自由基基，然后由由所形成成活性自由由基引发发不饱和和烃类单单体的聚聚合。褚良银等等用等离离子体接接枝聚合合法将PNIPAAm接枝到PVDF膜的膜孔孔表面上上，研究究了接枝枝PNIPAAm温度敏感感智能膜膜的制备备方法，，并且通通过水通通量实验验、扩散散实验等等对其进进行了温温度敏感感性能测测试。Membranepreparation

(2)Electroinitiated电引发法法制备智智能膜是是在氮气保护护下将微微孔膜用用电子加加速器处处理，在在膜表面面产生活活化的中中心，再将微微孔膜浸浸没在所所要接枝枝的单体体溶液中中进行聚聚合反应应。Satu等利用这这种方法法制备了了阳离子子交换膜膜，并讨讨论了接接枝率和和环境对对带有阳阳离子基基团的药药物进行行分离的的影响。。Membranepreparation(3)Irradiation辐射接枝枝改性的的特点是是接枝反反应的温温度较低低，可在在常温下下反应，，对环境境无污染染，后处处理简单单等。高能射线线可以有着着与催化剂剂相同的作用，，使引发发剂在膜膜表面的的分子链链上形成成自由基基活性中中心，此活性性中心就就能引发发不饱和和的烯烃烃等聚合合单体在在膜表面面上进行行接枝聚聚合。刘崎等用用γ辐射接枝枝的方法法，将PNIPAAm接枝到PVDF微孔膜上。通过过接触角角、电导导和水通通量等测测试研究究发现接接枝后膜膜表面的的亲水性性得到明明显的改改善，同同时接枝枝膜具有有明显的的温敏性性能。Membranepreparation(4)Photo--initiation光引发接接枝尤其其是紫外外光引发发接枝是是除等离离子体，，高能射射线外的的又一种种可在聚合物物表面形形成有机机活性中中心，从从而引发发聚合物物表面接接枝聚合合改性的技术。。其特点点是易测测量控制制，产物物纯净，，能在较较低温度度下进行行，是一一种广泛应用用的表面面改性基基本方法法。Membranepreparation(5)Alkalitreatment(6)Thermalinitiation(7)ATRP----原子转移移自由基基聚合法法AtomTransferRadicalPolymerization，ATRP是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体，通过氧化还原反应，在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡，从而实现了对聚合反应的控制。常用的基基膜膜材材料有，，聚酯（（PET）、聚聚丙烯（（PP））、聚乙乙烯醇（（PVA）、聚聚偏氟乙乙烯（PVDF）等。。其中，，PVDF是作作为智能能膜基膜膜最常见见的一种种材料。。聚偏氟乙乙烯（PVDF）具有良好好的化学学稳定性性、热稳稳定性和和机械强强度，是是一种综综合性能能良好的的分离膜膜材料，，可通过过相转变变法制备备成不同同结构的的微孔膜膜，在众众多有机机高分子子膜材料料中成为为佼佼者者，已经经形成了了一系列列的PVDF分分离膜。。ApplicationSeparation智能释放放系统，，可以对对诸如pH值，，基质，，二价离离子，温温度、光光及电场场作出响响应。这这种响应应系统是是将丙烯酸、、N-异异丙基丙丙烯酰胺胺（PNIPAAm））及多官官能团单单体直接接进行均均聚或共共聚形成成高分子子膜或者者将单体体以浸渍渍或喷雾雾的方法法涂敷至至微孔PET薄薄膜上，然后后以γ--射线或或紫外光辐辐照引发发单体混混合物在在膜孔壁壁上接枝枝成一水水凝胶层层。这一水水凝胶层层可以响响应外界界环境的的变化，，成为微微孔内““传感--促动””阀门，，控制微微孔的开开闭。因因此，当待分离离混合物物通过凝凝胶膜时时，借助助外界环环境的改改变来调调节孔径径大小，，从而达达到分离离不同物物质的目目的。ApplicationSeparation硅/弹性性蛋白多多肽(ELPs)混合膜也也是一种种温度敏敏感膜。。ELPs在水水溶液中中具有较较低临界界溶解温温度，将将其掺杂杂到含水水硅胶中中仍然保保留LCST特特性，可可以利用用这种LCST转变来来控制硅硅/ELPs混混合膜的的渗透性性。若选选用两种种分子量量不同，，LCST不同同的ELPs((60和和13kDa)进行行比较，，发现ELPs在离心心和超滤滤膜中充充当了分分子开关关，当温度低低于ELPs的的LCST时，，所有聚聚乙二醇醇(PEG)样样品水溶溶液，无无论其分分子量为为多大，，都无法法透过这这种复合合膜；而当温温度高于于ELPs的LCST时，分子量低低于5000Da的的PEG样品水水溶液能能够透过过复合膜膜，分子子量高的的PEG仍无法法透过。所以这这种含有有ELPs的复复合膜可可以通过过改变其其渗透性性的“开开”“关关”状态态实现对对不同分分子量物物质的选选择过滤滤.ApplicationSensor感应元件件广泛应应用于生生产工艺艺控制、、环境监监测等方方面。传感器是是将外界界的某种种物理量量或化学学量转换换为电信信号进行行检测的的仪器或或装置。它通常常由敏感感元件、、转换元元件及相相应的机机械结构构和电子子线路所所组成。。传感器器按检测测对象划划分，可可分为物物理传感感器和化化学传感感器。以以光、声声、力等等物理量量为检测测对象的的称为物理传感感器，而将各各种化学学物质的的浓度转转化为电电信号的的称为化学传感感器。从20世纪60年代代起，化化学传感感器领域域又增加加了一个个新的分分支—生物传感感器，它是用用固定化化的生物物体成分分如酶、、抗原、、抗体、、激素或或生物体体本身如如细胞、、组织作作为敏感感元件的的传感器器。ApplicationGasSensor利用一种种类型的的气敏传传感器可可以检测测某一类类特定性性质的气气体。如利用丙烯—丁烯共聚物敏敏感膜元元件，就就是利用用其与有有害气体体如甲苯苯、二甲甲苯、乙乙二醚、、氯仿等等有相似似溶解参参数的性性质，将将其浇注注在石英英振片表表面制的的气体传传感器的的。用CA和钌联吡吡啶（一种荧荧光指示示剂）配配合物作敏膜，，将其溶溶液滴于于光纤传传感器感感端面，，可以制制备光纤纤氧气传传感器。。利用荧荧光物质质的荧光光强度或或寿命与与氧气浓浓度的关关系可以以实现对对氧气浓浓度的检检测ApplicationHumiditySensor利用环境境中水蒸蒸气量的的多少引引起膜内内吸水量量增减，，从而使使离子电电导率随随之变化化。如聚苯乙烯烯磺酸铵铵吸水后会会电离而而使膜内内可移动动H+数量增加加，并参参与导电电。湿度度越高、、电阻越越小，由由此可测测定环境境湿度。。如一种聚聚电解质质凝胶湿湿度敏感感膜，主主要成分分VBC和DAEMA。将其涂涂敷在梳梳状电极上制制成的湿湿度传感感器具有有以下性性质：当湿度从从30%%RH———90%RH变化化时，其其阻抗从从560KΩ变至3.4KΩ；温度从5℃———45℃℃时，其温温度系数数从-0.94%RH/℃变为-0.86%RH/℃；当湿度从从33%%RH———94%RH变化化时，响响应时间间为59s。ApplicationTasteSensor味觉由酸酸味、咸咸味、甜甜味、苦苦味、鲜鲜味等五五种基本物质质组成。。酸味由氢氢离子引引起，如如盐酸、、氨基酸酸、柠檬檬酸等等等；咸味主要要是由NaCl引起的的；甜味主要要是由蔗蔗糖、葡葡萄糖等等引起；；苦味是由由奎宁--咖啡因因等引起起的；鲜味是由由海藻中中的谷氨氨酸单钠钠、鱼和和肉中的的肌苷酸酸二钠、、蘑菇中中的钨苷酸酸二钠等等引起的的。在味觉系系统中，，舌头表表面味蕾上的的味觉细细胞的生生物膜可以感受受味觉。。味觉物物质被转转换为信信号，经经神经纤纤维传至至大脑，，这样我我们就感感受到了了味觉。。Application味觉传感感器的一一种有效效的方法法是使用用类似于于生物系系统的材材料作传传感器的的敏感膜膜。当类脂薄膜膜的一侧与与味觉物物质接触触时，膜膜两侧的电电势将发发生变化化，从而而对味觉觉物质产产生响应应，且可检检测出各各种味觉觉物质之之间的相相互关系系，并具具有类似似于生物物味觉感感受的相相同方式式，即具有仿生生性。ApplicationTasteSensor味觉传感感器可以以对许多多化学物物质有敏敏感性，，可以检检测出水水的软硬硬度及其其中是否否含有有有害物质质。目前前，味觉觉传感器器主要用用于对食物味道道的量化化和对水水质量的的评定，，以及将将其和电电子鼻的的集成化化应用于于更广泛泛的领域域。不久的的将来，，味觉传传感器可可能会应应用于水质环境境检测，及对工工厂排水水污染物物的检测测。ApplicationDrugcontrolrelease长期以来来，医药药界一直直希望能能找到一一种方法法，可以在需需要的时时候将需需要的药药物量投投入至需需要的人人体器官官。利用智智能型高高分子可可以实现现对病灶灶周围的的温度、、化学环环境等异异常变化化自动感知知，自动释放放所需量量的药物物。当身体体正常时时，药物物控释系系统恢复复原来的的状态，，重新抑抑制释放放。微囊膜因其具有有长效、高高效、靶靶向、低低副作用用等优良的的控制释释放性能能，在药药物控制制释放等等领域前前景广阔阔。目前控释释药物制制剂的研研究热点点正在从从传统的的一级或或零级释释药系统统向对病病灶更具针对对性的定定时、定定位释药药系统转转变，以以达到高高效、低低副作用用的目的的。如果这种种药物载载体得以以应用，，则药物物只在病病变组织织部位释释放，不不仅能有有效利用用药物、、以获得得最优治治疗效果果，而且且不会在在其他正正常部位位产生任任何毒副副作用。这种药剂剂形式被被称为““梦的药药剂”，并被认为为是人类类征服癌癌症等疑疑难杂症症的有力力工具。。“Smart”microcapsulemembranesExample1..Thermo-responsivemicrocapsule由于温度变化化不仅自自然存在在的情况况很多，，而且很很容易靠靠人工实实现，所所以迄今今对温度度感应型型微囊载载体的研研究较多多。采用温度度感应型型药物载载体剂型型可以对对肿瘤组组织进行行靶向治治疗，载载体内部部的药物物因环境境温度的的升高而而释放，在肿瘤瘤组织部部位的定定位局部部加热可可依靠局部超声声加热法法来完成成，致使使药物仅仅在需要要治疗的的部位释释放，而对其其他正常常组织部部位不产产生任何何毒副作作用，达达到靶向向治疗的的目的。。提出了一一种在膜孔接枝枝聚异丙丙基丙烯烯酰胺((PNIPAM)“开关”的的温度感感应型控控制释放放微囊膜膜。膜孔孔内PNIPAM接枝量较较低的情情况下主要利用用膜孔内内PNIPAM接枝链的的膨胀-收缩特性性来实现现感温性性控制释释放：当当环境温温度T<LCST时，膜孔孔内PNIPAM链膨胀而而使膜孔孔呈“关关闭”状状态，从从而限制制囊内溶溶质分子子通过，，于是释释放速度度慢；而而当环境境温度T>LCST时，PNIPAM链变为收收缩状态态而使膜膜孔“开开启”，，为微囊囊内溶质质分子的的释放敞敞开通道道，于是是释放速速度快。。聚N-异丙基丙丙烯酰胺胺由于其其大分子子侧链上上同时具具有亲水水性的酰酰胺基和和疏水性性的异丙丙基而具具有良好好的温敏敏性能Example1..Thermo-responsivemicrocapsule在膜孔内内PNIPAM接枝量很很高的情情况下，膜孔孔即使在在环境温温度T>LCST时也呈现不不了“开开启”状状态（膜膜孔被填填实），，这时则主主要依靠靠PNIPAM的亲水-疏水特性性来实现现感温性性控制释释放：当当环境温温度T<LCST时，膜孔孔内PNIPAM呈亲水状状态；而而当环境境温度T>LCST时，膜孔孔内PNIPAM变为疏水水状态。。由于溶质质分子在在亲水性性膜中比比在疏水水性膜中中更容易易找到扩扩散“通通道”，，所以在在环境温温度T<LCST时的释放放速度比比在T>LCST时要高些些。Example1..Thermo-responsivemicrocapsulerateFiltrationmediumEnvironmentalstimulatingCloseOpenHollowfibermembraneGraftingintelligentpolymer糖尿病是一种严严重危害害人类健健康的慢慢性疾病病，在西西方国家家其死亡亡率仅次次于恶性性肿瘤、、心脑血血管疾病病而居第第三位。。胰岛素素是糖尿尿病的常常规治疗疗药之一一，一般般采用皮皮下注射射的方式式用药，，由于胰胰岛素在在体内的的半衰期期短，普通针剂剂需频繁繁注射，，长期的的治疗令令病人痛痛苦不堪堪。血糖感感应型胰胰岛素给给药智能高分分子载体体系统是是为了克克服上述述缺点而而提出的的新型给给药系统统，可以以根据病病人体内内血糖浓浓度的变变化而自自动调节节胰岛素素的释放放。采用智智能高分分子给药药系统以以期实现现胰岛素素的控制制释放，，这种智能能化给药药系统不不仅可以以随时稳稳定血糖糖水平、、提高胰胰岛素利利用率，，而且延延长给药药时间、、减轻糖糖尿病人人的痛苦苦，受到了了国际上上广泛的的关注和和重视。。Example2.glucose-responsivemicrocapsule把聚丙烯烯酸接枝枝到多孔孔聚酰胺胺微囊膜膜上、制制成智能能开关型型pH感应微囊囊，然后后把葡萄萄糖氧化化酶(glucoseoxidase,GOD))固定到聚聚丙烯酸酸开关链链上，从从而使这种微微囊膜的的开关根根据葡萄萄糖浓度度的变化化而开启启或关闭闭，其控释释原理如如图所示示。在没有葡萄萄糖的中中性pH值环境下，聚丙丙烯酸接接枝链上上的羧基基离解并并带负电电荷，电荷之间间的静电电斥力使使聚合链链伸展而而关闭膜膜孔，微囊内内药物释释放速度度慢；相相反地，，在葡萄糖糖存在的的情况下下，GOD催化葡萄萄糖氧化化为葡萄萄糖酸，，微囊膜膜周围pH值下降、、使接枝枝链上羧羧基质子子化，聚聚丙烯酸酸侧链间间静电斥斥力下降降，接枝枝链变成成卷曲状状而使微微囊膜孔孔开启，微囊内内药物释释放速度度加快。。Example2.glucose-responsivemicrocapsule由于某些些病灶会会产生一一些特殊殊的生物物、或物物理化学学变异，，如炎症症病灶因因细胞坏死死而导致致该部位位离子浓浓度比其其他正常常部位的的要高出出许多，于是可可以利用用分子识识别型微微囊膜对对这些特殊病变变信号的的感应而实现靶靶向式药药物送达达。Example3.Molecular--recognitionsmartmicrocapsulemembranes冠醚分子子具有能能选择性地地识别金金属阳离离子、阴阴离子和和中性分分子等底物的的特性,并能通过过分子间间各种相相互作用用力与底底物形成成稳定的的体系。。因此,利用冠醚醚受体能能够识别别特定金金属离子子这一特特殊性质质将冠醚醚固定在在固态膜膜的表面面和膜孔孔内成为为研究的的热点之之一。例例如：15-冠-5分子能选选择性地地识别,并与Na+形成1:1的稳定配配合物.Example3.Molecular--recognitionsmartmicrocapsulemembranes根据实验验结果,冠醚/PES复合膜对对于NaCl的截留率率分别为为92.35和65%,,而对于CaCl2却没有任任何截留留。这说明明所得的的复合膜膜对于钠钠离子具具有分子子识别功功能,而且能将将其实现现选择性性地分离离。冠醚/PES复合膜断断扫描电电镜图Example3.Molecular--recognitionsmartmicrocapsulemembranes近来研制制出了一一种分子子识别型型微囊，，该微囊囊具有核核壳结构构多孔膜膜、并在在膜孔中中接枝有有作为分分子识别别开关的的聚［异异丙基丙丙烯酰胺胺-共-（苯并-18--冠-6-丙烯酰胺胺）］(poly(NIPAM-co-BCAm))线形链，，采用界界面聚合合法制备备核壳结结构多孔孔微囊膜膜。囊内溶质质从该微微囊中的的释放特特性明显显受环境溶液液中Ba2++离子的存存在与否否状态所所控制。。当环境境溶液中中没有BaCl2分子存在在时，由由于微囊囊膜孔内内接枝的的poly(NIPAM-co-BCAm))聚合物链链呈收缩缩状态而而使膜孔孔开启，，所以释释放速度度快；相相反，当当环境溶溶液中有有BaCl2分子存在在时，微微囊膜孔孔内接枝枝的poly(NIPAM-co-BCAm)链呈膨胀胀状态，，于是膜膜孔关闭闭，从而而导致释释放速度度变得很很慢。Example3.Molecular--recognitionsmartmicrocapsulemembranes通常消化道中中胃液的pH为0.9～1.5,小肠内为为6.0～6.8,结肠内为为6.5～7.5.结肠的定定点药物物送达在在药物疗疗法领域域中具有有重要的的意义.这包括典典型的结结肠病的的治疗,比如过敏敏性肠道综合合症(IBS)和发炎性性肠道疾疾病(IBD)..实验表明,由于结肠肠比其他他肠胃区区域有更更低的抗抗酶活性性,口服输送送缩氨酸酸、蛋白白质和其其他不稳稳定药物物到pH较低的胃胃肠区域域有了新新的有效效方式.当治疗希希望系统统吸收延延时,如某些受受生物钟钟影响的的疾病(比如哮喘喘),结肠靶向向式药物物送达系系统还有有另外的的意义.总的说来来,结肠靶向向式药物物定点送送达既能能减少病病人总的的用药量量,也减小了了药物可可能存在在的副作作用,又提高了了一些口口服药物物分子的的生物利利用度.Example4.pHstimuli-responsivesmartmicrocapsulemembranes由于在不同pH环境下聚聚电解质质的构象象会发生生变化,从而影响响微囊膜膜的扩散散透过率率,这样就实实现了能能响应环环境pH值的控制制释放.以在半透透性微囊囊膜表面面上接枝枝pH感应性聚聚电解质质而得到到的pH值响应型型微囊膜膜为例,对于接枝带负负电聚电电解质(聚羧酸类类)而言,当环境pH>>pKαα(电离稳定定常数)时,聚电解质质的官能能团因离离解而带带上负电电,由于带负负电官能能团之间间的静电电斥力接接枝链处处于伸展展构象,渗透率随随之增大大;当环境pH<<pKαα时,聚电解质质的官能能团因质质子化而而不带电电荷,链段处于于收缩构构象,使微囊表表面官能能层致密密,从而使扩扩散透过过率变小小.相反,对于接枝带正正电荷聚聚电解质质(如聚吡啶啶类),当环境pH>>pKα时,聚电解质质的官能能团不带带电荷使使链段处处于收缩缩构象,微囊表面面官能层层致密而而使扩散散透过率率较小;但当环境境pH<<pKα时,聚电解质质的官能能团因质质子化带带正电,带正电官官能团之之间的静静电斥力力使链段段处于伸伸展构象象,微囊表面面官能层层变得松松散而使使扩散透透过率也也随之变变大.Example4.pHstimuli-responsivesmartmicrocapsulemembranes尽管人们们已经进进行了诸诸多努力力，但这这类微囊囊系统结结构及控控释机理理仍尚存存在一定定问题，，即其内内载药物物溶质分分子的释释放要靠靠微囊膜膜内外的的浓度差差作为扩扩散推动动力，其其感应释放放速度不不能突破破溶质扩扩散速度度之限，，所以““快”不不起来。至今，，如何有效效地提高高环境感感应型微微囊膜系系统的感感应释放放速度，仍是研研究者们们孜孜以以求的目目标.??EvolutionLB（Langmuir-Blodgett）LB膜是是一种超超薄有机机膜，是是通过l-s界界面将不不溶解分分子加以以紧密有有序排列列，形成成单分子子膜，再再转移到到固体表表面制得得的膜。。LB膜一一般由两两亲分子子构成，