功能高分子膜

功能高分子膜研究进展概述不同膜研究进展总结概述高分子分离膜是是一种具有选择透过能力的膜型材料，也是具有特殊传质功能的高分子材料物质分离识别物质能量转化物质转化分离催化能量转化控制释放特点应用纤维素酯类材料不同特性的聚砜、聚苯醚高分子共混物和嵌段、接枝共聚物除了在传统的吸附分离上的应用水处理混合物分离与净化工业金属盐的回收气体的分离与集成食品医疗的应用超薄有机膜控制释放膜膜传感器反应膜智能分离膜目前高分子分离膜由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。原理用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的水处理中的应用反渗透膜：应用最广，发展最快，主要应用在海水淡化，超纯水制备纳滤膜：饮用水领域，脱出水中各种有机物质和Ca，Mg离子超滤膜：应用于工业废水生活污水的处理电渗析膜：更重工业用超纯水的制备微滤膜：涂料行业污水、含油废水和含重金属废水等的处理分子识别有机膜原理：对分离体系中的不同pH值、盐浓度及温度等刺激作出响应,从而改变膜的结构(特别是膜孔的结构),以达到控制分离的目的分子识别功能高分子膜以其结构和性能上的特殊性,有望解决目前生产和生活中的许多难题,因而可以在很多领域得到广泛应用。(1)药物分析领域（手性分离）分子识别功能高分子膜的研究体系涉及到很多DNA和RNA物质，

如黄嘌呤、色氨酸等物质，该方面的研究为氨基酸及其衍生物类药品的手性分离积累了大量宝贵的数据。(2)环境保护领域分子印迹技术在环境保护领域具有广阔的前景。二苯并呋喃等二噁烷类物质是激素类有毒化合物，对环境造成极大危害。Fujii等以二苯并呋喃为模板分子,制备了二苯并呋喃分子识别高分子膜[14，15]。(3)传感领域温度敏感型高分子凝胶对外界条件的刺激具有感知、传感、处理和驱动能力,具有及时地作溶胀和收缩应答的智能效应。液晶高分子膜液晶(LC)高分子膜是近年来出现的液晶显示材料，它是集化学、光学、电子学等诸多科学于一体，把传统的“液体液晶”发展为“固体液晶”的新一代显示材料图1PDLC膜电光效应机理图(a)未施加电压(OFF态);(b)施加电压(ON态)催化膜催化膜是指同时具有催化和分离双重功能的膜。催化反应单元膜分离单元通过之间的耦合高分离效率高选择性高产率表面吸附/沉积法掺杂法包埋法催化加氢催化脱氢催化氧化催化酯化膜反应器针对具体反应过程选合适的催化膜和反应器建模和模拟确定工艺流程优点和缺点

1）催化和分离一体化使工艺流程更加紧凑，降低能耗，减少设备投资和操作费用。2)提高反应转化率，或使反应能在更低的温度下进行，减少副反应的发生，延长催化剂的使用寿命。3)经膜分离出来的产品后处理方便，所得产品纯度高。缺点：催化和分离过程一体化将使得整个过程的技术复杂程度大大增加,如催化膜反应器的设计、密封、制造成本、建模以及催化分离过程的优化都将更加困难。高分子膜固载酶

膜作为固定化酶载体结合了膜的分离功能、载体功能和分隔功能,具有其它载体不可比拟的优点。特别用高分子膜作为载体,可将酶的催化功能和膜的分离功能有机结合。但是，高分子膜材料作为载体由于具有以下缺点，限制了它的应用。1多数固定化的酶活性和稳定性不够。2操作半衰期不够长。3连续反应时操作和装置过于复杂等。催化膜总结高分子催化膜及膜反应器的研究目前还处于探索性的基础研究阶段,但也有获得成功商业化应用的例子.未来需要将高分子科学与材料、催化科学以及反应器工程等相关学科有机结合起来,研究和开发具有高催化活性、高分离效能、高稳定性的“三高”催化膜材料。开发催化膜制备的新方法、新工艺,建构综合性能良好的膜反应器和设计合理的工艺流程,以期在更广泛的重要化学化工生产过程中实现商业化应用.高分子膜传感器分离提取某种蛋白质，利用分子识别作用将其组装到多孔支撑层上，可制得需要的微孔膜或温敏膜。细胞不同，膜孔可调不同形态。高分子膜传感器某些蛋白质分子在温度变化时会发生分子链有序－无序聚集形态的转变，利用这一特征可以制备温度敏感的双稳开关。69℃的高湿度条件下发生转变有机聚合物/无机纳米粒子复合膜

通过一定的方法制备纳米颗粒，使其表面带有不同的电荷或者沉积表面活性剂；然后通过静电吸附或者化学吸附组装到聚合物基体膜上，从而得到强度高、性能好的有机/无机复合膜。无纺布150um超薄层200nm芳香酰胺反渗透膜的组成及结构超薄有机膜LB（Langmuir-Blodgett)膜是一种超薄有机薄膜，是通过在水－空气界面上将不溶的分子加以有序排列，形成单分子膜，然后在转移到固体表面上而制得的膜。LB膜一般由两亲分子构成。制备LB膜的需2步：制备单分子层及将其转移到固体介质表面。垂直移动法水平移动法应用：作为分子筛对气体进行分离。制备高灵敏度，高选择性的生物传感器。总结各种