第四章 高分子分离膜材料

高分子分离膜材料高分子分离膜材料高分子分离膜是由具有特定结构和性能的聚合物材料制成的一类隔膜材料，具有膜厚薄、制备质量和分离性能良好等特点。

它能将不同的液体分离或混合介质分离出，因此在工业生产中广泛应用，也被用于水处理、精细化学品分离、生物分离、污染物除去、原料浓缩等领域。

分离膜的结构及工作原理：高分子分离膜由聚合物制成，其孔隙结构是由分子结构决定的，可分具有均匀、连续和可调结构，有时也添加一些特定的添加剂以促进膜特性的优化和屏蔽一些不易排出的物质，分离膜的工作原理实质上是孔径选择性的过滤作用，能将不同的液体分离或混合介质分离出，因此在分离场合中广泛应用。

分离膜的分类：分离膜可以根据分离机制分为渗透膜和滤液膜，根据膜片的结构、性能可分为聚酯膜、柠檬酸膜和聚氨酯膜等，根据膜片结构的不同分别为板型膜、环境膜、滤芯膜、复合膜等。

应用领域：1、水处理：处理工业废水和生物分解废水时，高分子分离膜具有高强度和高精度，可以有效地去除悬浮颗粒物和有机物，除去病原体和各种病毒，防止大肠杆菌、放线菌等有害物质的污染。

2、精细化学品分离：高分子分离膜可以实现均质化和分离，因此，它很适合用于精细化学品分离。

例如，它可以用于精制酶制剂，乳化剂，蛋白质，抗体，抗生素等精细化学品的分离和纯化工艺。

3、生物分离：高分子分离膜可以用于细胞、细菌、病毒的分离，因为它具有很强的保护性和抑制性，可以有效地去除有害物质，同时可以有效地控制细胞活力，有利于细胞的增殖繁殖。

4、污染物除去：高分子分离膜具有高精度的分离性能，能将有机污染物分离出来，可有效地除去污染物，从而达到净化水体的目的。

5、原料浓缩：在制药工业和食品饮料工业中，高分子分离膜的应用可以将原料中的有效成分进行有效分离和浓缩，可以提高产品的质量。

《功能材料》课程论文考核表论文题目：高分子分离膜材料的研究进展专业：应用化学学号：1005410220姓名：袁强高分子分离膜材料的研究进展应用化学1005410220 袁强摘要：高分子分离膜是用高分子材料制作而成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。

本文将简单介绍高分子分离膜材料的起源、发展史，重点介绍高分子分离膜材料的应用前景和研究现状。

关键词：高分子材料；高分子分离膜；分离；材料1. 高分子分离膜概述高分子分离膜（polymeric membrane for separation ）, 是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。

膜分离过程就是用分离膜作间隔层，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。

单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。

2. 高分子分离膜的起源和发展史2.1 .国外高分子分离膜发展史1849年，德国学者惠柏思用硝基纤维素制成第一张高分子膜。

1920年，麦克戈达开始观察和研究反渗透现象。

1930年，人们将纤维素膜用于超滤分离。

1940年，离子交换膜开发和利用电渗析方法建立。

1950年，加拿大学者萨利拉简研究反渗透。

1960年，洛萨和萨利拉简成功制备了具有完整表皮和高度不对称的第一张高效能反渗透膜，为该法奠定了基础。

1970年以来。

超滤膜、微滤膜成功开发和应用，有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。

2.2 .国内高分子分离膜发展史我国的膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的，六十年代进入开创阶段。

1965年着手反渗透技术的探索。

1967年开始全国的海水淡化会战。

大大促进了我国膜技术的发展。

70年代进入开发阶段。

这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入推广应用阶段。

高分子分离膜材料高分子分离膜材料是一种具有特定结构和性能的材料，用于在液体或气体中分离、浓缩或纯化不同组分。

高分子分离膜材料广泛应用于水处理、废水处理、气体分离、食品工业等领域。

本文将介绍几种常见的高分子分离膜材料。

聚酯膜是一种常用的高分子分离膜材料，具有优异的抗化学腐蚀性能和机械强度。

聚酯膜具有独特的微孔结构，可以有效地分离和去除水中的微小颗粒、胶体和微生物等。

由于聚酯膜具有较高的通透性和分离效率，广泛应用于水处理领域。

聚醚膜是另一种常见的高分子分离膜材料，具有较高的化学稳定性和热稳定性。

聚醚膜具有独特的孔隙结构，能够有效地分离气体、液体和溶液中的组分。

聚醚膜广泛应用于气体分离、溶液浓缩和纯化等领域。

聚酰胺膜是高分子分离膜材料中一种重要的类型，具有优异的膜通透性和分离性能。

聚酰胺膜具有独特的孔隙结构，能够有效地分离和去除水中的溶解性固体、碱性和有机物质等。

聚酰胺膜广泛应用于废水处理、海水淡化和食品工业等领域。

聚酰亚胺膜是一种新型的高分子分离膜材料，具有极高的热稳定性和化学稳定性。

聚酰亚胺膜具有独特的孔隙结构和纳米级孔径，能够有效地分离和去除气体和液体中的微小分子。

聚酰亚胺膜广泛应用于气体分离、有机溶剂纯化和工业废气处理等领域。

除了上述几种常见的高分子分离膜材料外，还有许多其他种类的高分子分离膜材料，如聚丙烯膜、聚氨酯膜、聚碳酸酯膜等。

这些高分子分离膜材料各具特点，在不同的应用领域都有不同的优势。

总之，高分子分离膜材料是一类重要的功能材料，具有独特的结构和性能。

它们能够有效地分离、浓缩和纯化液体或气体中的组分，广泛应用于水处理、废水处理、气体分离、食品工业等领域。

随着科技的不断进步和需求的增加，高分子分离膜材料的研究和应用将更加广泛和深入。

高分子分离膜材料
一、高分子分离膜材料简介
高分子分离膜材料是一种利用普通的高分子结构来处理物质分离的一
种技术，这种技术可以实现物质的高效分离、精确和高度可控。

这些材料
的特性主要归结于所用高分子的性质。

例如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚合氨
基酸（PA）、聚甲醛（PMMA）、聚氨酯（PU）、聚氨脂（PB）、聚乳酸（PLA）等，它们都有其独特的力学性能、流变性能，以及电、热传导性能，因而普通高分子膜逐渐成为一种新型的分离材料。

二、高分子分离膜材料的特征及应用
1、特征
高分子分离膜的主要特性有：1）表面结构改变，可进行分离物质的
排序筛选；2）透过性能强，可以进行快速分离；3）表面活性，可以有效
的抑制物质的吸附；4）结构稳定，完全不受湿热环境的影响；5）耐腐蚀
性好，可以长期稳定服役；6）膜厚薄可调，能够调节流量及过滤效果等。

2、应用
由于其良好的特性，高分子分离膜材料广泛应用于生物分离、环境保护、液体分离等领域。

（1）生物分离领域：如活性蛋白分离、核酸分离、免疫分离、抗体
分离和细胞分离等。

（2）环境保护领域：如水污染处理、废水处理、气体截留、噪声控
制等。

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 utilizationContents1 Introduction2polymer separation membrane materials2.1 composite membrane2.2intelligent membrane2.3moecular recognitio membrane2.4high temperature membrane 3Conclusion and Outlook1.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]。

高分子分离膜材料高分子分离膜材料是一种基于高分子化合物制备的薄膜材料，用于在液体或气体中分离不同组分的一种技术。

这种膜材料具有多孔性和选择性渗透性，能够根据溶质的大小、形状和化学性质，通过膜的孔隙大小与溶质分子大小之间的相对排斥作用，实现对不同溶质物质的分离和纯化。

首先，高分子分离膜材料具有以下特性：1.多孔性：高分子膜具有丰富的孔隙结构，可以根据需要调控孔径和孔隙分布，以实现对溶质分子的排斥和选择性渗透。

2.溶质选择性：由于高分子材料中的孔隙大小和形状可以调控，使其对不同大小和化学性质的溶质具有不同的渗透性能。

这种选择性使得高分子分离膜可以实现溶质的高效分离和纯化。

3.物理化学稳定性：高分子分离膜具有良好的物理化学稳定性，可以在不同的工艺条件下使用，耐受高温、酸碱环境以及极端的操作条件。

4.可控性：通过改变高分子材料的组成和结构，可以调控膜的性能和分离效果，满足不同分离要求。

其次，高分子分离膜的制备方法：1.相间共混法：通过溶液浸渍、溶剂蒸发、热压等方法，将两种或多种高分子材料在非溶剂条件下混合制备成膜。

2.拉伸法：将高分子材料在溶剂处理下抽拉成膜，通过拉伸过程中的分子排列和取向来改善膜的性能。

3.相转移法：通过介于溶液和固体界面处的相转移过程，将高分子材料从液相转移到固相形成膜。

4.合成法：通过聚合反应或交联反应，将高分子制备成膜。

再次，高分子分离膜材料的应用领域：1.饮用水净化：高分子分离膜可以用于去除水中的悬浮物、微生物、重金属和有机物质等，提高水质。

2.污水处理：高分子分离膜可用于工业和城市污水的过滤、浓缩、脱盐和回用，实现水资源的循环利用。

3.海水淡化：高分子分离膜用于海水淡化可以去除盐分和杂质，将海水转化为可用于灌溉和饮用的淡水。

4.气体分离：高分子分离膜可以用于气体的分离纯化，例如二氧化碳的捕集和聚焦。

5.生物分离：高分子分离膜可用于分离纯化蛋白质、细胞和其他生物分子，广泛应用于生物科技领域。

性能使混合物分离的过程。

（分离、提纯、浓缩）膜在生产和研究中的使用技术被称为膜技术。

Functional Polymer1Functional Polymer2Functional Polymer2Functional Polymer9Functional Polymer9Functional Polymer9Functional Polymer9Functional Polymer 9Functional Polymer 9复合膜(Composite Membrane)Functional Polymer 9Functional Polymer9渗透颗子有等小分子有机物，二价盐或多价盐水Functional Polymer9中空纤维、管式、卷式、平板式、以及核径迹蚀刻膜中空纤维（外径50~300um, 壁厚20um ）、Functional Polymer9（核孔膜）等。

管式、核孔膜Functional Polymer 9核孔膜Functional Polymer 9Functional Polymer 9Functional Polymer 9Functional Polymer 9O O HFunctional Polymer 9Functional Polymer9通常所用滤纸：其孔径分别大约是80～120微米、30～50微米、和1～3微米。

Functional Polymer9Magnification ofCellulose Acetate filterFunctional Polymer 9值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。

因此发Functional Polymer 9Functional Polymer 9Functional Polymer 9Functional Polymer 9Functional Polymer 9Functional Polymer9Functional Polymer9 Functional Polymer9Functional Polymer9 Functional Polymer9Functional Polymer9Functional Polymer 9磺化聚苯醚膜和磺化聚砜膜是最常用的两种离子Functional Polymer 9磺化聚砜膜Functional Polymer 9乙烯吡咯烷酮聚偏氯乙烯Functional Polymer 9Functional Polymer9Functional Polymer 9非对称膜Functional Polymer 9Functional Polymer9图4—3 复合制膜工艺流程框图99％表皮层，孔径（8－过渡层，孔径200多孔层，孔径（×1%Functional Polymer 9Functional Polymer 9等，下面分别介绍之。