高分子分离膜材料研究进展

高分子分离膜材料研究进展

摘要高分子分离膜材料是一类新型水处理材料，其在低成本、低能耗的同时还具有高效、清洁并可富集回收目标物质等优点，可以取代蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元，因而广泛应用于医药、电子、食品、环保、化工、冶金、水处理等领域，膜分离技术的核心是高分子分离膜材料。膜分离材料作为一个热门领域，发展一日千里，通过阅读一些文献，本论文着重介绍复合分离膜、智能型分离膜、分子识别功能高分子膜、新型耐高温高分子分离膜等新型高分子分离膜。主要介绍了以上高分子分离膜材料的概念、特性、改性方法应用以及研究进展，最后提出了一些膜分离材料在未来迫切需要解决的问题和研究方向。

关键词高分子分离膜复合分离膜智能型分离膜应用开发

Review on thePolymer Membrane Material Abstract Polymer membrane material is a new type of water treatment materials, and its low cost, low energy consumption also has efficient, clean and enriching and recovering the target substance, etc., can replace distillation, extraction, evaporation, chemical adsorption unit, which is widely used in medicine, electronics, food, environmental, chemical, metallurgy, water treatment and other fields, the core membrane separation technology is the polymer membrane material. Membrane separation material as a hot area, rapid development, by reading some of the literature, this paper focuses on a composite membrane, intelligent membrane, molecular recognition polymer film, the new high-temperature polymer membrane and other new polymer membrane. Introduces the concept, features, applications, and research progress in reforming method above polymer membrane materials, and finally put forward some membrane materials urgent need to address future problems and research directions.

Keywords polymer separation membrane ;composite membrane ; intelligent membrane; development and utilization

Contents

1 Introduction

2polymer separation membrane materials

2.1 composite membrane

2.2intelligent membrane

2.3moecular recognitio membrane

2.4high temperature membrane 3Conclusion and Outlook

1.引言

作为一项发展迅速的高新技术，膜分离技术被认为是本世纪最有前途的技术之一[1]。目前已广泛应用于环保、水处理、化工、冶金、能源、医药、食品等领域。膜分离[2]是指借助于外界能量或化学位差的作用下，利用天然或人工制备的、具有选择透过性的薄膜对双组分、多组分液体或气体进行分离、浓缩富集和提纯的技术。运用高分子分离膜进行分离具有以下优点[3]：因为分离膜的选择性，所以分离过程快速高效；可在常温下进行；分离过程中不发生相变，能耗低；适用对象广泛，肉眼可见的颗粒、离子和气体分子均可；膜分离过程操作、装置简单、便于实现自动化；对环境友好。目前，资源短缺、环境污染等问题日趋严重，而膜工艺成本随着膜分离技术的不断发展不断降低，使得该技术的重要性越来越凸显。膜分离材料的应用将会对能源优化，美化环境等方面做出巨大的贡献。

2.高分子分离膜材料

膜分离材料发展日新月异，本论文主要介绍复合分离膜、智能型分离膜、分子识别功能高分子膜、新型耐高温高分子分离膜等新型高分子分离膜，介绍了这些新型高分子分离膜的特点、主要材料、性能的影响因素、应用领域以及最新的研究进展。

2.1复合分离膜

膜材料本身的发展是膜技术的主要限制因素, 由于有机膜与无机膜本身具有很多先天性的、难以克服的缺陷,尤其是在对有机溶液、高温液体或气体的分离中，传统膜材料在这类体系里的应用有很多不便。因此, 把无机膜、有机膜结合起来, 开发新型的无机/有机复合分离膜是膜分离技术领域的热点之一[4]。

聚合物膜一般均具有很好的渗透率和选择性, 同时存在不耐高温、不耐溶胀、抗腐蚀性差等缺点, 而无机膜在涉及高温、腐蚀性分离过程时具有很强的耐受性, 但选择性较差, 应用也受到限制。而无机/有机复合分离膜以聚合物材料为分离层、无机膜为支撑层, 兼具聚合物膜高选择性、高渗透性的优势以及无机膜的耐高温抗腐蚀的优点。

这类由两种以上材料构成的分离膜，如无机/有机膜组合，或者两种以上类型的膜组合在一起，如密度膜/多孔膜组合、液体膜/固体膜组合等均可以称为复合膜。复合膜可以结合两种材料或者两种膜的各自优点，充分发挥各自的优点并克服相应不足[5]。