温度和pH响应的功能聚合物改性纤维素膜的制备及应用文献综述

 2022-11-20 15:32:47

文献综述(或调研报告):

膜的制备

为了得到具有实用价值的高性能的分离膜,除了选择合适的膜材料以外,找到一种使其具有合适的结构的工艺技术也很重要。目前,膜的制备方法一般分为烧结法、拉伸法、溶胶-凝胶法、涂覆法、蒸镀法以及相转化法。其中相转化法应用范围比较广泛,可以制备各种聚合物膜。

相转化法是一种通过某种控制手段使聚合物由液态转化成固体的过程,这种固化过程通常是由一个均相液态转化成两个液态(发生液液分层)而造成的。这里所提到的控制手段主要包括如下几种:

  1. 溶剂蒸发法

将聚合物溶于一双组份溶剂混合物(由易挥发的良溶剂和不易挥发的非溶剂两部分组成),将这种铸膜液流延成薄层后,随着良溶剂的不断挥发逸出,非溶剂的比例也越来越大,高分子沉淀析出,形成薄膜。

  1. 水蒸气吸入法

将铸膜液流延成薄层后,放入潮湿的环境中,在溶剂蒸发的同时,吸入水蒸气实现相分离。

  1. 热凝胶法

它是利用一种特殊的高分子膜材料溶剂(对于高分子来说,高温时是溶剂,低温时是非溶剂),在高温的条件下与高分子膜材料配成均相铸膜液,并制成膜,然后冷却,发生分相。

(4)浸没沉淀法

向聚合物溶液中加入非溶剂(通常为水)使其产生相分离,聚合物凝胶化而以固体的形式沉析出来。其机理是将液态的刮有铸膜液薄膜的支撑体浸入凝固浴中,此时聚合物溶液内的溶剂向凝固浴中扩散,而凝固浴中的非溶剂向聚合物溶液中扩散,形成动力学的双扩散过程。当溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度,聚合物溶液就变成了热力学不稳定体系,从而发生分相。

由于用单纯的CA材料来作分离膜并不能完全满足应用过程中膜各项性能的要求,而通过对膜进行改性,可以有效地改善膜的亲疏水性、膜的结构以及膜的分离性能,所以,对材料进行改性以获得具有特殊分离性能的膜材料已成为当前膜材料研究领域的一个重要课题。对CA膜进行适宜的物理、化学改性是有效提高其分离效率的有效途径。目前,常用的CA膜改性方法主要有接枝改性和共混改性两种。

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