原创《高分子分离膜材料应用进展》：这是一篇与分离膜论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：当前膜分离技术在我国得到了广泛的应用,而分离膜材料是该技术的核心,膜分离技术的发展离不开对于分离膜材料的应用,所以分离膜材料有着非常重要的意义.高分子分离膜材料是一种重要的分离膜材料,它适用的对象非常广泛,而且对于环境的影响也较小,所以高分子分离膜材料在当前受到了人们的广泛重视,因此本文就高分子分离膜材料的应用及其进展进行了一定的探讨.
关键词：膜分离技术；高分子分离膜材料；应用进展
一、前言
所谓的高分子分离膜,就是指的由聚合物或者是高分子复合材料所制得的具有分离流体混合物功能的一种薄膜,高分子分离膜之所以能够实现对于这些流体混合物的分离,其原理就是将分离膜作为一个间隔层,使得膜的两侧产生压力差、浓度差或者是电位差,然后利用它们作为推动力,因为流体混合物中各个组分透过膜的速率是不相同的,所以不同的组分就会分别富集于膜的两侧,这样就能够实现对于流体混合物中各个组分的分离、精制以及浓缩,要对高分子分离膜材料的性能加以衡量,主要需要依靠两个指标,即透过速度和分离系数,所谓的透过速度,就是指的单位时间内流体通过膜的量,而分离系数则是指的不同物质透过系数的比值.
二、高分子分离膜的分类
高分子分离膜有着许多的种类,但是依据分类方法的不同,对于高分子分离膜的分类也有所不同,目前高分子分离膜分类方式主要有以下几种：第一是按照构成膜材料种类的不同,可以将其划分为无机碳材料或者陶瓷材料的无机膜,还有以合成高分子材料稳住的有机合成膜,以及天然高分子材料为主的天然有机膜和液体高分子材料为主的液体膜；第二是根据使用功能对其进行划分,可以将其划分为适用于混合物分离的分离膜,还有被应用在药物定量释放的缓释膜,以及能够起到分隔作用的保护膜等；第三是按照被分离物质性质的不同来对其进行划分,可以将其划分为气体膜、液体膜、固体膜以及微生物分离膜等；第四是依据被分离物的粒度大小进行分类,可以将其划分为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜等；第五是按照膜的形成过程的不同来对其进行划分,可以分为沉积膜、相变形成膜、溶剂注膜和界面膜等；第六是依据其用途的不同来进行划分,可以分为废水净化膜、海水淡化膜、皮肤移植膜及节能增光膜等；第七是依据膜结构和形态的不同来进行分类,可以将其划分为密度膜、乳化膜和多孔膜.当前对于高分子分离膜还没有一个统一的分类标准,所以主要是依据以上这些分类方法来对其进行分类,而针对不同类型的高分子分离膜,所使用的膜材料往往也是有所不同的.
三、高分子分离膜材料的应用进展分析
1.纤维素膜材料应用分析.纤维素是一种十分稳定的亲水天然高分子化合物,它的结晶度较高,而且还有规则的线性链结构,它的羟基之间形成了较为稳定的分子间氢链,所以使得纤维素能够高度亲水但是却不溶于水.纤维素有着诸多的优势,所以被广泛地应用于高分子分离膜之中,既可以被用在微滤和超滤之中,同时又可以被用于气体分离和透析,当前应用得最为广泛的就是醋酸纤维素,它是一种典型的膜材料,其选择性往往很高,而且透水量也较大,耐氯性非常好,而且用该材料进行制膜,工艺也更加的简单,在纤维素分子之中,羟基是用乙酰基来替代的,这样就可以大大地削弱氢键的作用力,从而使得大分子之间的距离大大增加,这样通过对于血液相容性较好和生物相容性较好的醋酸纤维素加以利用,就可以制得具有泡沫结构的中空纤维膜,中空纤维膜可以被广泛地应用于气体分离以及血液过滤等.而通过研究发现,三醋酸纤维素和二醋酸纤维素都可以用作超滤膜的材料,但是三醋酸的耐热性和耐酸性往往更好,因此一般都是使用三醋酸纤维素来制作相对分子质量范围较为狭小的超滤膜,这些超滤膜也可以被用在血液过滤中.
虽然醋酸纤维素当前被广泛地应用在高分子分离膜的制作之中,但是有醋酸纤维素所制成的膜的化学性能、热稳定性以及压密性往往都较差,而且还十分容易降解,所以说在近些年来,人们开始对于改性醋酸纤维素膜进行研究,根据实际需求的不同来研制专门的醋酸纤维素膜,从而使得其性能能够得以改善.比如说将醋酸纤维素作为基质,然后再加入适量的丙烯腈和衣康酸共聚物,这样就可以制得中空纤维血浆分离膜,而且该膜的形态和结构稳定性都比较好.还有耐高温的羟丙基醋酸纤维素膜和钛醋酸纤维素反渗透膜等都是属于改性醋酸纤维素膜.
2.有机硅膜材料的应用分析.有机硅膜材料也是一种重要的高分子分离膜材料,当前也得到了广泛的应用,而且通过对于有机硅膜材料的应用,已经开发出了许多优质的分离膜,这些分离膜在分离气体方面有着独有的优势,因为有机硅材料的耐热性和耐电弧性往往都更好,而且其空间自由体积也较大,分子之间的作用力比较小,内聚能密度较低,其结构较为疏松,实质上可以将机硅膜材料视为半无机、半有机结构的高分子,因此它既具有有机高分子材料的特性,同时也具备无机高分子材料的特征.
用来作为膜材料的PDMS是呈螺旋形结构的,其分子之间的作用力十分的微弱,当前在工业生产之中,该材料的透气性是是最好的,但是PDMS仍然存在着以下几个方面的缺陷：首先是其透气选择性往往较低,虽然其透气性能非常良好,但是在透气的选择性上往往较差；其次,用其作为高分子分离膜材料,要实现超薄化往往较为困难；最后,该材料的强度往往较差,一般都不能够单独用其来做成膜,需要和其它材料进行混合.如果在应用的过程中,将其和其它的高分子共聚,可以有效地解决支撑方面的问题,同时也能够对于其气体選择系数加以提高.
3.高分子金属络合物材料应用分析.在工业生产之中,往往需要从空气中分理出大量的N2和O2,而在分离这两种气体的过程中,往往就会对高分子分离膜加以利用,但是就目前高分子分离膜的应用情况来看,聚合物膜往往都十分容易受到透过率和选择性的限制,因此分离气体的条件较为苛刻,而且也只适用于小规模的分离,所以要实现工业上大规模的分离,必须要找到一种透过率和选择系数都非常高的气体分离膜,而高分离金属络合物材料所制成的分离膜能够较好地满足该要求,所以当前人们也对其引起了足够的重视.所谓的高分子金属络合物,就指的由金属和高分子通过键合而成的,但是性质又不同于聚合物和普通的过渡金属络合物以及金属原子等,高分子金属络合物是键合在聚合物基质之上的,而且高分子金属络合物还能够对小分子或者是气体分子进行特定和可逆的结合,这对于分离气体有着非常重要的意义.
四、结语
当前膜分离技术在化工、电子以及轻工等行业都有着十分广泛的应用,而高分子分离膜作为膜分离技术的一个核心,对于膜分离技术有着至关重要的影响,所以对高分子分离膜材料的应用现状及进展进行相应的研究对于膜分离技术的进一步发展和应用有着非常重要的意义.
参考文献：
[1] 叶宏,李继定,林阳政等.渗透汽化芳烃/烷烃分离膜材料[J].化学进展,2008,20（2）：288-299.
[2] 谭婷婷,展侠,冯旭东等.高分子基气体分离膜材料研究进展[J].化工新型材料,2012,40（10）：4-5,23.
分离膜论文参考资料：
结论：高分子分离膜材料应用进展为适合分离膜论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关膜分离器开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
