关于两性离子在高分子膜改性及提高膜抗污染性中的研究分析

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PVDF中空纤维膜改性研究(2)表面接枝两性离子制备抗污染性电解质响应PVDF中空纤维膜

２００９ＡＡ０６２９０１；２Ｏ１２ＡＡＯ３Ａ６Ｏ４）；北京市自然科学基金重大项目（２１００００１）
应用空间．
本文以两性离子３一（甲基丙烯酰胺）丙基一二
甲基（３一磺丙）胺（ＭＰＤｓＡＨ）为改性单体，利用ＡＴＲＰ技术在ＰＶＤＦ中空纤维膜表面引发接枝聚合，得到改性ＰＶＤＦ膜（ＰＶＤＦ－・ｇ－ｐｏｌｙＭＰＤＳＡＨ）．通过计算接枝率、测试红外谱图ＡＴＲ－ＦＴＩＲ和接触
初始阶段，一旦发生就很有可能引发或加重其他污染现象，导致膜通量衰减，成本升高，产品质量下降［３］．根据ＯｓｔｕｎｉＥ］和ＣｈｅｎＥ］提出的有效抑制蛋白质吸附表面的特征，目前常用于膜表面抗蛋白污染的改性材料主要有聚乙二醇（ＰＥＧ）和两性离子聚合
质的认识不断加深，有研究者发现两性离子聚合物具有电解质响应的特性［９，１０］．将两性离子由ＰＶＤＦ
膜表面接枝聚合可获得电解质响应型智能开关
膜［１ ¨ ．这为两性离子改性ＰＶＤＦ膜提供了更广阔的
水性提高，蛋白质吸附量减少．改性ＰＶＤＦ膜的在过滤实验中显示出较好的抗污染性能．
ＰＶＤＦ－ｇ — ｐｏｌｙＭＰＤＳＡＨ膜的蛋白质吸附量随着溶液中ＮａＣｌ浓度的增加而大幅降低．Ｎａ＋和Ｃｌ一渗入ｐｏｌｙＭＰＤＳＡＨ支链亦会屏蔽ＭＰＤＳＡＨ正负偶极的相互作用，导致ｐｏｌｙＭＰＤＳＡＨ溶胀堵塞膜孔，减小膜的渗透通量．因此，ＰＶＤＦ — ｇ－ｐｏｌｙＭＰＤＳＡＨ表面与蛋白质的相互作用及其电解质响应性使膜的渗透性得到了智能化地控制．这为两性离子改性ＰＶＤＦ中空纤维膜在蛋白质分离和净化等生物医药领域提供了更广泛的应用前景．关键词：两性离子；聚偏氟乙烯膜；抗污染性；电解质响应性；表面接枝

甜菜碱型两性离子聚合物的水解及其对抗菌性能影响的研究

第一作者简介：刘东立男 1959 年生博士研究生研究方向：高分子材料
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Байду номын сангаас
上海化工
第 43 卷
1.2 PDMAPS 以及 PDMMPPS 的制备称取单体 DMAPS 3 g，溶解于 45 mL 的 0.1
mol/L 的 NaCl 溶液中，加入到 100 mL 的反应瓶中；分别称取过硫酸钾 8.1 mg 和亚硫酸氢钠 4.05 mg，溶解后加入到反应瓶中；密封后，反复抽气并通入氩气，以除去反应瓶中及溶液中的氧气；置于 30 益的条件下反应 8 h 左右。PDMMPPS 的制备方法同上。 1.3 两性离子聚合物水解实验 1.3.1 PDMAPS 和 PDMMPPS 在不同 pH 条件下的水解
1 实验部分
1.1 原料和试剂 1,3-丙磺酸内酯，99%，上海晶纯生化科技股份
有限公司；蛋白胨（FP318）、酵母粉（LP0021），安琪酵母股份有限公司；大肠杆菌，生物反应器工程国家重点实验室；乙醇（分析纯）、盐酸（分析纯）、氢氧化钠（98%）、磷酸二氢钾（化学纯），国药集团化学试剂有限公司；氯化钠（99.5%，分析纯），上海泰坦科技股份有限公司；过硫酸钾（分析纯）、亚硫酸氢钠（分析纯）、丙酮（99.5%），上海凌峰化学试剂有限公司； [2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基) 铵 (DMAPS)、[3-(甲基乙烯酰胺)丙基]二甲基-(3-磺酸丙基)铵（DMMPPS），99.5%，常州一品堂化学有限公司。
第 43 卷第 7 期 2018 年 7 月
上海化工 Shanghai Chemical Industry
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科研开发
甜菜碱型两性离子聚合物的水解及其对抗菌性能影响的研究

两性离子聚合物的合成与性能研究

大；随后聚合物特性黏数开始降低，这可能是因为反应产生的聚合热使反应体系黏度增大，体与活性单链碰撞几率减小，从而使聚合物相对分子质量降低。因此，合适的聚合单体质量分数为３％左右。０
ｌ６
注① ：Ａ为过硫酸铵／亚硫酸氢钠氧化还原引发体系；Ｂ为ＡＢＩＮ与一种促溶剂的色粉末。
丙烯酰胺，甲基丙烯酰氧乙基二甲基胺（Ｍ）Ｄ，
收稿日期：０２０ —５２１－１２
作者简介：谷春旭，，７年出生，９女１１９１６年毕业于大庆石油学院，９工
程师。主要研究方向：化工安全工程。
１７１６
２结果与讨论
固定反应时间为８，两性离子功能单体摩尔分ｈ数为５，合引发体系中氧化剂与还原剂的质量％复
比为２１考察温度、体总质量分数、发剂用量：，单引
盈１５
ｌ４
｛
１３
２３引发剂各组分用量对特性黏数的影响．
歪１．３０
１．２５
：；：
１．２０
温度／ ℃
图３反应温度对聚合物特性黏数的影响
表１为引发剂各组分用量对聚合物特性黏数的影响。由表１可以看出，随着偶氮类引发剂含量的增大，聚合物特性黏数呈现先增大后减小的趋势。
至ｌ２
１１
以及引发剂各组分用量对共聚合反应的影响。若反应条件不作说明，则引发剂用量为００％（．３与单体

两性离子聚合物研究进展

两性离子聚合物研究进展摘要：两性离子聚合物是在同一单体侧链上具有均匀分布的等摩尔数的阴离子和阳离子基团的高分子材料，这种两性电荷基团的组合使聚合物具有超亲水性的同时保持了整体电荷中性。

这独特的链结构使两性离子聚合物具有优异的化学性能、水化性能和生物相容性，迄今为止已在医用材料、药物合成等领域得到了广泛研究。

本篇文章主要对两性离子聚合物的结构、合成方法进行了概述；重点论述了其在抗菌、抗污涂层、药物缓释方面的应用及其最近的研究进展，最后对两性离子聚合物未来的发展方向进行了探究。

关键词：两性离子聚合物；结构、合成；抗污染；药物载体1 两性离子聚合物的结构、性质和合成自1950年Alfrey等[1]首次报道合成了两性离子聚合物以来，两性离子聚合物就因其独特的分子结构和理化性质吸引了研究人员广泛的关注。

对于多两性离子聚合物来说，电荷可以位于不同单分子单元或相同单体单元的悬垂侧链上，而在某些聚酯、聚磷腈、和聚磷酰胺中，一种电荷或两种电荷都可以沿着聚合物骨架分布。

研究表明，在两性离子聚合物水溶液中加入小分子盐会使其黏度增大，表现出与聚电解质相反行为，也就是所谓的抗聚电解质效应。

两性离子聚合物一般采用自由基聚合的方法。

由于自由基对亲电分子以及包括水在内的亲核分子具有高度耐受性，相比于离子型聚合方法，该方法的反应条件更加温和易实现。

近年来，有广泛应用的自由基聚合方法主要是三种：原子转移自由基聚合法（ATRP）、可逆加成-断裂链转移自由基聚合法（RAFT）和氮氧稳定自由基聚合法（NMP）。

此外，聚合后修饰允许在成品聚合物链上引入两性离子基团。

这一策略避免了大部分基本两性离子单体的复杂合成及其在聚合过程中繁琐的处理步骤。

另一方面，聚合后修饰拓宽了构建所需聚合物结构的范围。

2 两性离子聚合物的应用2.1 两性离子聚合物抗生物污染蛋白质非特异性的吸附在生物医学材料的表面会引起细胞的吸附以及造成医药设备性能降低。

两性离子聚合物通常被认为是可替代已广泛使用的聚乙二醇（PEG）聚合物作为新型防污材料，具备防止非特异性蛋白质的吸附，减少细菌或哺乳动物细胞粘附的能力[2，3]。

两性离子在高分子膜改性及提高膜抗污染性中的研究进展

两性离子在高分子膜改性及提高膜抗污染性中的研究进展魏秀珍;孔新;王松雪;杨佳;陈金媛【摘要】In recent years,as a new type of anti-fouling material,the zwitterion has attracted more and more at-tentions.Zwitterionic polymer contains both cationic and anionic groups in the polymer molecules.The anti-fouling performance of zwitterionic polymer membranes was enhanced obviously due to the strong hydration and protein adhesion resistance in aqueous solution.This article reviews several typical zwitterions for the mem-branes modification and the improvement of anti-fouling performance in recent years.The current research,ex-isting problems and development trends of the membranes modification with zwitterions are also presented.%近年来，两性离子作为一种新型的抗污染材料逐渐受到研究者的重视。

两性离子聚合物是指在分子链中同时包含阳离子和阴离子基团的高分子，由于在水溶液中具有较强的水合能力与抑制蛋白质吸附性，两性离子高分子膜具有较好的抗污染性。

综述了近年来用于高分子膜改性及提高膜抗污染性的两性离子，总结了两性离子改性高分子膜的研究现状，指出了目前研究存在的问题，并对未来的发展趋势作了展望。

聚酰胺复合膜功能层抗污染调控机制研究

聚酰胺复合膜功能层抗污染调控机制研究水资源短缺和水环境污染共同构成了水资源危机,是当今社会面临的巨大挑战之一。

膜技术由于其分离效率高,能源消耗低,适用范围广,易操作管理等优势,被广泛应用于水质净化和海水淡化,在应对水资源危机中发挥着至关重要的作用。

聚酰胺复合膜(Thin-film composite,TFC)由于其优良的透水性和选择性,在全球的反渗透、纳滤和正渗透的生产及应用领域均占据主导地位,使膜技术得到了空前的发展。

但是,聚酰胺TFC膜由于其自身特性,极易污染,会导致产水量降低,能耗增加,缩短膜的使用寿命,并增加投资运行成本。

开发抗污染聚酰胺TFC膜是对抗膜污染问题最根本可行的解决办法,也是保障相应膜技术长期稳定运行的关键。

本文主要针对TFC膜污染,开发能够有效减轻膜污染的功能层改性材料及结构,并对相应的抗污染机理进行了系统性的探讨。

本研究的第一部分通过表面涂覆的方式将亲水性的纳米二氧化硅(Silica Nanoparticles,Si NPs)修饰到聚酰胺TFC膜表面,以提高膜的抗有机污染的效能。

实验采用N-三甲氧基甲硅烷基丙基-N,N,N-三甲基氯化铵(TMAC)和3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTMS),分别对Si NPs进行硅烷化修饰,再通过静电吸附作用,将改性后的纳米二氧化硅涂覆到TFC膜表面。

首先针对两种Si NPs悬浮液的浓度和p H进行了优化,采用的浓度为0.3 wt%,0.03 wt%,0.003 wt%,0.0003 wt%,p H为3,5,7,9。

研究表明,TMAC-Si NP-TFC 和APTMS-Si NP-TFC膜的最优改性条件分别为0.003 wt%、p H 7,和0.03 wt%、p H 7,能够在经济有效的前提下使Si NPs接枝覆盖率最大且膜亲水性最高。

接下来对最优改性膜的表面特性以及传质性能进行了探讨。

最后,模拟实际水体,采用高浓度海藻酸钠作为典型有机污染物,对膜的抗污染行为进行了评价,研究表明,两种改性膜能在相同程度上有效降低膜的有机污染,本研究中,污染程度降低了大概29%,膜抗污染性能的增加主要归因于膜亲水性的大幅提高。

高分子材料改性技术研究

高分子材料改性技术研究高分子材料是一类具有长链分子结构的材料，在人类生活中有着广泛的应用，例如塑料袋、塑料瓶、塑料管、电缆护套、热塑性弹性体等。

然而，高分子材料的应用常常受到其性能不足的限制，如耐久性差、抗氧化性能差、耐磨性差等。

为了克服这些限制，并使得高分子材料能够更好的发挥其优势，近年来，人们通过不同的方式对高分子材料进行改性，尝试提高其性能。

一、高分子材料的改性方式高分子材料的改性，主要包括化学改性和物理改性两种方式。

化学改性主要通过在高分子材料的结构中引入一些化学官能团，从而改变其分子量、分子结构和化学性质等，使其性能得到显著提升。

物理改性主要包括添加微观颗粒填料、纤维增强等物理手段，以及加入纳米材料进行物理改性等方式。

二、高分子材料的化学改性1.开环聚合开环聚合是一种在环状单体以外引入一个活泼的端基的聚合方法，在高分子材料的聚合链上引入活泼的端基有助于改善聚合链的性能，使得高分子材料能够更好的发挥其性能。

目前，从单体分子结构和聚合反应条件等方面进行研究和改进，以提高开环聚合的效率和选择性，已成为高分子材料精细加工的重要技术手段之一。

2.共聚物化学改性共聚物化学改性是在聚合反应体系中引入两种或两种以上的单体，同时进行共聚反应得到具有共聚区块结构的高分子材料的过程。

共聚物化学改性可实现对高分子材料的组成、结构和分布等方面进行调整，从而提高高分子材料的性能。

目前，已经有一些共聚物作为特殊性能高分子材料得到了广泛应用，例如ABS、TPO等材料。

3.交联改性交联改性是通过跨链联络一些链分子之间的共价键来形成空间网状结构，使高分子材料的结构更加紧密，从而提高材料的强度、硬度和抗热性。

传统的交联改性方法包括热交联、硫化交联和辐射交联等。

在最近几年，人们提出了很多新型的交联改性方法，例如化学交联、离子交联、超分子交联等，能够有效的提高高分子材料的性能。

三、高分子材料的物理改性1.填料改性填料改性是通过在高分子材料中加入微观颗粒填料，改变高分子材料的结构和性质，实现改性的一种方法。

两性离子基团改性超滤膜研究进展

Ｆｉｇ．１Ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆａｃｒｙｌｉｃｅｓｔｅｒｂｅｔａｉｎｅｍｏｎｏｍｅｒ
１改性方法分类
１．１共混改性
共混改性指的是通过在原有膜材料的基础上加入一种或者多种料的过程．除了综合原有材料本身性能以外，还可以克服原有膜材料中各自的缺陷，并拥有原有材料所没有的良好性能．聚合物和添加组分之间的相容性直接的影响着共混膜孔的形成与结构，因此通过调节聚合物和添加组分之间的相容性，可以到达调节共混膜孔的形成和结构，从而改变膜的断面结构和表层结构，提
乔伟，高昌录
２６４２０９）（哈尔滨工业大学（威海）海洋科学与技术学院，山东威海摘
要：膜污染的问题正限制着膜技术的进一步扩大应用，而两性离子聚合物具有亲水基团，能高度水化从
而阻抗非特异性蛋白的吸附，因此，通过接枝改性技术将两性离子引入到膜材料中，制备耐污染性膜具有重要的研究意义．该文综述了两性离子聚合物在超滤膜领域的应用进展，对膜改性方法进行了分类，并展望了其应用前景．
基、磺酸基、羟基等，在这些基团周围能够聚集大量水分子，即在材料表面形成紧密结合的水化层，从而阻碍蛋白质吸附到膜材料表面．近年来，随着人们对两性离子生物相容性和抑制蛋白质吸附性质制备耐污染性高分子膜具有重要的研究意义．认识的加深，已渐渐的将其应用于抑制蛋白质吸附的膜材料中．因此通过改性技术，将两性离子接枝到膜表面，

高分子材料表面改性及其应用

高分子材料表面改性及其应用一、引言高分子材料具有重要的应用前景，可应用于医药、电子、光电子、动力等领域。

然而，由于高分子材料表面活性差、生物相容性差等缺点，限制了其应用。

因此，高分子材料表面改性技术的发展日益受到关注。

二、高分子材料表面改性的方法1. 物理改性物理改性是通过物理手段改变高分子材料表面的性质。

常用的物理改性方法包括等离子体处理、离子束辐照、紫外线照射、电子束辐照等。

其中，等离子体处理是一种获得高效率、高选择性表面改性的技术，可使高分子材料表面发生氧化、硝化、氟化等反应，提高材料表面的粘附性、亲水性。

2. 化学改性化学改性通过在高分子材料表面涂覆或共价修饰一些化学物质，改变材料表面的化学性质。

化学改性方法包括表面引入活性基团、表面覆盖生物活性分子等。

例如，利用羧基、氨基等活性基团修饰高分子表面，使材料表面具有更好的生物相容性，提高材料在医学领域的应用。

3. 生物改性生物改性是将高分子材料通过与生物体组织体液交互作用，使材料表面具有良好的生物相容性、生物功能等性质。

生物改性方法包括表面覆盖生物大分子、生物反应器改性、细胞培养等。

生物改性能够大幅提高高分子材料的生物相容性，为生物医药领域的高分子制品应用提供了关键技术。

三、高分子材料表面改性应用1. 医学领域高分子材料表面改性技术在医学领域中得到了广泛的应用，如制备生物相容性好的材料，用于修复组织损伤，支架修复等。

例如，聚氨酯、聚乳酸、聚己内酯、羟基磷灰石等高分子材料对人体组织具有较好的生物相容性和生物活性，可以制备成支架、细胞培养器等有益医疗材料。

2. 环保领域高分子材料表面改性技术也逐渐得到应用于环保领域。

例如，旋转切削颗粒床方法可通过表面氨基化修饰降解至少18种有机污染物，用于处理水体中存在的各种有机污染物。

3. 光电领域高分子材料表面改性技术在光电领域中也发挥了重要的作用，可制备光电材料，如发光二极管、太阳能电池等。

例如，聚苯胺是制备高效太阳能电池的重要材料之一，采用电子束辐照技术可制备固态电解质太阳能电池，其效率高于传统PbS/CQDs量子点太阳能电池。

关于两性离子在高分子膜改性及提高膜抗污染性中的研究分析

关于两性离子在高分子膜改性及提高膜抗污染性中的研究分析【摘要】近几年，随着工业的快速发展，对于环境保护提出了新的要求，一些新的抗污染的材料被研制出来，其中两性离子也很好的担负起了这个使命。

对此，文章从两性离子在高分子改性及提高膜抗污染进行了详细的阐述。

【关键词】两性离子；高分子膜改；高膜污染性进入21世纪以来，对于抗污染材料的研制与创造逐渐的被提到日程的工作中来。

尤其是近几年，对于两性离子在高分子膜改和提高膜抗污染的研究进入了一个新的阶段，这种聚合物指的是在分子链中，将阴离子基因的高分子和阳离子结合起来，这是一种新型的抗污染材料，是现阶段有关部门研制的重点所在。

一、研究的主要方面1、有关磷酰胆碱（PC)型两性离子高分子膜的研究PC 是构成细胞膜基础单元的亲水端基础。

和磷酰胆碱的物质可以组合成吸附的惰性体存在于蛋白质的表面，对生物分子和蛋白质的非特性吸附进行阻止。

2-甲级丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱是PC类两性离子的主要象征。

在具体的研究过程中，很多的研究人员都是运用共聚物和MPC单体来改进高分子膜的表面。

例如里斯本的研究人员运用之前自由基聚合的方式把MPC分别的同十二烷基甲基丙烯酸脂和丁基甲基丙烯酸脂聚合在一起，将含有两种PC基团的MPC共聚物进行合成，然后改进那些含有PC基团共聚物里面的醋酸纤维，制作出来的改性模具对纤维蛋白质的吸附能力可以进行有效的抑制。

还有一些研究人员对高分子膜进行改性的时候运用含有PC基团的类似物完成。

尽管利用两性离子MPC改性高分子膜将抵抗蛋白质污染的功能提升了，但是由于水倾向性存在于磷酸脂基团之中。

因此，附有PC基团的聚合物没有办法一直稳固的存在，并且，这种类型的离子单体对湿度会异常的敏感，功能的基团比较的单一并且合成起来还会非常的困难，因此在实际应用的时候这些都是它的限制因素。

所以，在研究的过程中需要对这种类型的两性离子进行改进，或是找出更科学的两性离子出来。

2、磺酸甜菜型的高分子膜这种两性离子的基团在一定的程度上与PC之间存在着相似性，通过研究表明，在它的自身也存在优异的抗污染的功能，并且在合成它的聚合物时也比较的简单。

功能高分子文献

较复杂,因此该技术仍需要进一步的调整和完善。
3 两性离子功能化改性高分子膜的应用
311 水处理
膜分离水处理技术中常用的稳定性良好,机械力学性能理想的分离膜多为疏水性高分子膜。它们具有很低的表面能,在过滤过程中极易被污染。近20年来,两性离子以其较强的水合作用和抑制蛋白质吸
附的特性已被广泛应用于超、微滤等高分子分离膜表面的亲水及抗污染改性中。Zhao[54]用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(TM)和甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐(SA)合成出不同电荷配比的两性共聚物,并将其用于PP超滤膜的表面改性,实验发现拥有平衡电荷的膜表面在超滤过程中显示出最优的抗污染性能。
高分子基气体分离膜材料研究进展
谭婷婷展侠冯旭东李继定
(北京工商大学食品学院，北京１０００４８；清华大学化学工程系，北京 • １０００８４）
经济的飞速发展给人们带来便利的同时，也给环境带来了巨大的压力。煤、石油和天然气等是现今能源消耗的主要对象，但它们在燃烧和使用过程中所排放的废气，对环境造成了难以修复性的破坏。因此，如何对工业废气进行有效治理已成为当代化学界的一个重要课题。具有“绿色技术” 之称的膜分离技术，与传统的治理方法相比具有分离效率高、能耗低、操作简单、装置较小等优点，具有广阔的研究和应用前景。
在膜污染的初始阶段,一旦发生会引起很多不希望的结果[3]。因此,制备抑制蛋白质吸附的膜表面一直都是膜改性研究领域的热点问题之一[4,5]。
目前,常用的膜表面改性材料有聚乙二醇(PEG)和两性离子两种。PEG及其衍生物在水溶液中较
易被氧化,且当环境温度高于35e时会丧失抑制蛋白质吸附性[6]。因此,近年来利用两性离子对高分子
312 医药治疗
PU、PP、CA等高分子膜被广泛应用于人工器官材料[39]、血浆分离[49]等医疗领域。实际应用中对

聚磺酸甜菜碱功能化金纳米粒子的抗蛋白吸附

聚磺酸甜菜碱功能化金纳米粒子的抗蛋白吸附邹胜;李军波;梁莉娟;蒋君婷;吴文澜【摘要】针对金纳米粒子(GNPs)在体内吸附蛋白质从而引起生物相容性的问题,通过两性离子聚合物表面修饰来提高金纳米粒子的抗蛋白吸附性能.通过可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)制备了聚磺酸甜菜碱(PSBMA),并利用巯基与金之间的强耦合作用获得了PSBMA修饰的金纳米粒子PSBMA-@-GNPs.利用UV-vis光谱、动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)证实了PSBMA-@-GNPs的核-壳纳米结构.以牛血清白蛋白(BSA)为蛋白模型,对比了GNPs、PEG-@-GNPs和PSBMA-@-GNPs 对BSA的吸附性能.研究结果表明:由于表面PSBMA特殊的聚合物长链和两性离子结构,大大降低了GNPs的蛋白吸附.【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P95-99)【关键词】聚磺酸甜菜碱;金纳米粒子;牛血清白蛋白;抗蛋白吸附【作者】邹胜;李军波;梁莉娟;蒋君婷;吴文澜【作者单位】河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳 471023;河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳 471023;河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳471023;河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳 471023;河南科技大学化工与制药学院,河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】O60 引言纳米金作为贵金属无机纳米粒子载体中常见的一种，由于具有可控的尺寸和形态、大的比表面积、优良的生物相容性、化学惰性、可供修饰的表面以及特殊的光学性能等优良性质[1-2]，被广泛应用于药物载体、生物成像与癌症治疗等领域。

然而，纳米金在体内应用时表面容易吸附蛋白质，导致纳米颗粒聚集和免疫响应等。

例如，应用于药物载体时，纳米颗粒在体内不稳定，发生聚集，并进一步被网状内皮系统或单核吞噬系统识别，从而在体内的循环时间变短，降低了金纳米粒子(gold nanoparticles,GNPs)载体到达病灶的概率。

膜法分离一

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期膜法分离一/二价阳离子的研究进展赵国珂，张杨，刘轶群（中石化（北京）化工研究院有限公司，北京 100013）摘要：各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长，近年来，针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。

本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展，重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理，对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。

基于此，作者认为，离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。

在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理，对于提高界面聚合反应可控度，实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。

通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道，有望实现高选择性离子筛分。

此外，具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料，如MOFs 、COFs 、二维层状结构膜等，在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

关键词：阳离子交换膜；纳滤膜；液膜；离子印迹膜；一/二价阳离子分离中图分类号：TQ31 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1363-11Membrane technologies for monovalent/divalent cation separationZHAO Guoke ，ZHANG Yang ，LIU Yiqun(SINOPEC (Beijing) Research Institute of Chemical Industry Co., Ltd., Beijing 100013, China)Abstract: Efficient separation of monovalent/divalent cations is highly demanded in various industrial processes such as water softening, lithium extraction from salt-lake brine, the production of edible salt and the comprehensive treatment of acidic wastewater. Research on the above membrane materials used in these separation systems has advanced significantly in recent years. This paper presented a comprehensive review of the membrane-based technologies for monovalent/divalent cation separation, including selective cation exchange membranes, nanofiltration membranes, supported liquid membranes and ion imprinting membranes. The optimization strategies and underlying mechanisms for the membrane selectivity were highlighted. The characteristics and applicable scenarios of the above membrane processes were compared. Considering this, it was proposed that the selective ion separation was one of the key areas for membrane separation technology. Clarifying the formation and evolution mechanism of the separation layer at the molecular scale was crucial for improving the controllability of interfacial polymerization reactions. Highly selective ion screening can be realized by controllably constructing recognition sites and mass transfer channels for target ions inside the membrane matrix. Novel membrane materials contained intrinsic and regular pore architectures, such MOFs, COFs, two-dimensional layered membranes, etc ., had good development potential for fine ion selection.DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0463收稿日期：2023-03-24；修改稿日期：2023-04-27。

新型抗污染膜材料的研制

新型抗污染膜材料的研制集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）新型抗污染MBR膜的合作研制可行性研究报告长沙凯天环保科技股份有限公司地址：长沙市国家级经济技术开发区星沙大道15号2016年04月15日一、背景介绍2015年，国务院正式发布《水污染防治行动计划》，明确提出了全面控制污染物的排放，制定造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业的专项治理方案，实施清洁化改造，加强工业废水的循环利用。

同时，加快研发重点行业废水深度处理、生活污水低成本高标准的处理、海水淡化和工业高盐废水脱盐等。

目前，我国最常用的水处理技术是常规厌氧-好氧生物处理工艺。

常规的生物处理工艺存在占地面积大、污泥量多、出水稳定性差等缺点。

且常规生物处理工艺的出水不能稳定地达到一级A标准，必须进行改造升级。

膜生物反应器 (MBR) 技术是一种将膜分离技术与常规生物处理技术有机结合的新型高效污水处理与再生回用的工艺，具有出水水质好、运行稳定、占地面积小、容积负荷高等优点，广泛地应用于传统污水处理工艺的提标和新建污水处理工艺。

MBR的核心组件是高性能的滤膜，而滤膜的关键在于高性能膜材料的开发。

常用的膜材料有聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚醚砜 (PES)、聚砜 (PS)、聚丙烯腈 (PAN)等。

其中，PVDF具有良好的化学稳定性、耐高温性、耐氧化性，是MBR最常用的膜材料。

目前MBR在进一步的推广中也存在一些制约因素，主要瓶颈为膜污染。

严重的膜污染会导致膜阻力的增大及膜通量的下降，需要加大曝气量、频繁清洗，造成了能耗提高和膜寿命的缩短，加大了污水处理的成本。

制备新型抗污染的PVDF膜材料，减轻污染物在膜表面、膜孔的吸附，达到控制膜污染，可以有效地降低MBR工艺的成本。

二、新型抗污染MBR膜研制的现状在MBR的分离过程中，膜污染的难易程度主要取决于污染物与膜表面之间的相互作用，MBR的主要污染物质是憎水性的多糖和蛋白质。

2008年《膜科学与技术》总目次(括号内数字依次为卷数、期数、页数)

聚酰亚胺膜在不同醇／Ｋｚ体系中的溶胀特性 …………………………………………… 杨丽彬，孙本惠，叶新，２，，４徐等（８２４）
固定基团种类对双极膜性能的影响 ………………………………………………………………… 薛艳红，徐铜文（８３５２，，）
Ｎ／ｔ０组成对ＰＥＫ气体分离膜性能的影响 ………………………………… 王志鹏，大令，张守海，（８２０）ＭＰＥＯＨＰＳ杨等２，，９双层膨体聚四氟乙烯薄膜焊接机理 ……………… ………… ……………… …… ……… 王永军，玉海，张建春，２，，４郭等（８２１）
ＰＶＡ致密膜在异丙醇水溶液中的溶胀平衡模型… …… …… ……………… …………… 韩檬，张雪梅，魏峰，２，，６等（８１２）浸没式中空膜纤维尺寸的优化模拟 ………………………… ……………… ………… … 王捷，张宏伟，贾辉，２，，１等（８１３）颗粒填料复合式膜生物反应器运行参数对膜污染的影响 …………………………… ……………… …… 杨期勇（８１３）２，，５聚氨酯均质微孔膜的制备及结构控制的研究 ………………………………………… 林
ＨＭＡ—ＮＰ共聚物表面性能研究 …………………………………………… …… …… …… … 秦建忠，ＥＶ崔英德（８１５）２，，０聚丙烯微孔膜表面接枝聚合丙烯酰胺的改性研究 ……………………………………… 尹艳红，王辉，刘玉霞，２，，５等（８１５）明，（８１６）等２，，０乳状液膜法提取制革废水中Ｃ３ｒ的传质模型研究 ……………………………………… 罗建洪，费德君，杨

[高分子材料] 封面文章-北京大学吕华：两性离子聚合物的研究进展

封面说明：背景中“双星体系”分别代表两性离子聚合物中的阴离子和阳离子。

阴阳离子的同时存在使得两性离子聚合物不仅兼具离子型和中性聚合物的性质（如极强的亲水性、较好的生物相容性），而且表现出某些独特特征（如“反聚电解质效应”）。

正是由于这些优异的性能，两性离子聚合物被广泛应用于防污涂层、蛋白质改性、药物递送及膜分离材料等多个领域。

科研工作者对于两性离子聚合物的探究（如拓宽种类、构效关系、作用机理、应用前景等）正如人类对宇宙奥秘的探索一样永不止步。

两性离子聚合物是一类整体呈电中性，且在同一单体侧链上同时含有阴、阳离子基团的聚电解质。

由于阴阳离子的存在使得两性离子聚合物具有极高的亲水性，被认为是聚乙二醇的一种理想替代物。

迄今为止，两性离子聚合物在防污涂层、蛋白质改性、药物递送、膜分离材料等多个领域展现出良好的应用前景。

两性离子聚合物自身超强的亲水性使其能够在材料表面形成致密的水化层，从而有效阻碍蛋白质、血小板、细胞、微生物等在医用材料表面的非特异性吸附（防污涂层），防污效果可达到100%。

另外，利用两性离子聚合物对酶类和蛋白质类药物（如酶、胰岛素、干扰素等）进行修饰，可有效延长药物蛋白在体内的循环时间并降低其免疫原性。

并且两性离子聚合物还可以通过增强酶与底物之间的疏水作用来提高两者之间的亲和力，进而提高酶的活性。

此外，两性离子聚合物的优异防污性能和生物相容性使其成为一种重要的纳米药物载体。

两性离子的修饰不仅能够增加载药体系的溶解性和稳定性，还能降低或克服“加快血液清除”(ABC) 现象的发生。

另一方面，在分离膜（污水处理、海水淡化、血液透析等）中引入两性离子聚合物可有效提高膜表面的耐污染性，保持较高的水通量和选择性，延长使用寿命。

两性离子聚合物还在医疗诊断、生物传感器、石油工业、电池电极、结晶控制等众多研究领域有着广泛应用。

未来，在拓宽两性离子聚合物种类和应用领域的基础上，可从以下几个方面进行考虑：（1）进一步探讨两性离子聚合物的构效关系及作用机理，如离子种类、离子间间距、亲疏水性、主链结构等对材料性能的影响；（2）简化合成工艺，降低两性离子聚合物的制备成本；（3）合成结构精确的两性离子聚合物。

两性离子表面改性阴离子交换膜及其抗污染性能

两性离子表面改性阴离子交换膜及其抗污染性能谭瑞卿;阮慧敏;廖俊斌;沈江南【摘要】受贻贝结构的启发,采用聚多巴胺(PDA)涂层沉积在季胺化溴化聚苯醚(QPPO)阴离子交换膜上(Q-PDA),然后通过Michael加成反应将含叔胺官能团的活性分子N,N-二甲基乙二胺(DMDA)接枝到含有伯胺基团的PDA活性层上(Q-P2D).DMDA功能化后的阴离子交换膜进一步与1,3-丙烷磺酸内酯反应,制备了两性离子表面改性的抗污染阴离子交换膜(Q-P2DZ).抗污染实验中,QPPO膜出现了严重的污染现象.由于PDA的亲水性阻碍了有机污染物SDBS在膜表面的粘附和团聚,Q-PDA表现出改善的抗污染性能,其"转变时间"约为109 min.由于PDA表面水合性和带负电荷或电中性的改性层与SDBS之间具有静电排斥力,此二者的双重作用,使SDBS隔离于膜表面而显著增强膜的抗污染能力.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2018(049)007【总页数】7页(P34-40)【关键词】阴离子交换膜;两性离子;聚多巴胺;抗污染;电渗析脱盐【作者】谭瑞卿;阮慧敏;廖俊斌;沈江南【作者单位】浙江工业大学膜分离与水科学技术中心, 浙江杭州 310014;浙江工业大学膜分离与水科学技术中心, 浙江杭州 310014;浙江工业大学膜分离与水科学技术中心, 浙江杭州 310014;浙江工业大学膜分离与水科学技术中心, 浙江杭州310014【正文语种】中文0 前言电渗析（ED）是一种基于膜组件的相对成熟的利用离子交换膜的选择性从料液中分离特征离子的分离过程。

此项技术已被广泛用于废水处理，海水淡化[1]。

然而，在工业应用中，特别是对于复杂的水体系，污染物容易发生结垢，在离子交换膜表面上沉积，导致膜性能的恶化。

在膜污染问题中，以阴离子交换膜（AEM）的有机污染问题最为严重，由于AEM含有正电荷基团，而处理的料液中含有大量的带有负电荷的有机污染物，如：表面活性剂、腐殖酸、蛋白质，因此在电渗析处理过程中，正负电荷相互作用极易发生不可逆的有机污染。