技术干货丨高分子分离膜材料

      高分子分离膜主要就是以高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜，其主要就是以压力差以及温度梯度等作为动力，将气体混合物以及无机物的溶液等分离。膜分离在进行分离的时候往往会进行反渗透、超滤、微滤以及电渗析等诸多过程。

      在进行分离膜高分子材料选择的时候具有多样性，譬如天然高分子材料、聚烯烃类材料等，膜本身的形式也是比较多的，目前比较常见的就是平膜以及空中纤维等。通过高分子分离膜的进一步推广不仅能够获得较大的巨大经济效益，还能够带来较大的社会效益，譬如通过离子交换膜电解食盐能够有效的降低污染，达到节约能源的日的，在进行海水淡化的时候还能够有效的减少其能源的消托等等。

     膜分离技术是指在某种推力（压力差、浓度差、电位差等）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或多组分液体或气体进行分离、分级、提纯或富集。膜分离技术是当代新型高效的分离技术，也是21世纪*具有发展前途的高新技术之一。

     膜分离过程作为一项高效分离、浓缩、提纯及净化技术，它具有传统分离方法（蒸发、萃取或离子交换等）不可比拟的优势，因而在海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产、医药、食品、电子等领域得到广泛应用，并将成为解决人类能源、资源贾园和环境危机的重要手段"，有力地促进社会、经济及科技的发展。

膜分离技术具有以下特点：

化学组成

化学元素及化学基团是物质组成的基础，决定了物质的基本性质，如氧化还原性、酸碱性、极性、溶解性和物理形态等。化学组成还决定了分离膜材料的化学稳定性，亲水性或亲油性，以及对被分离材料的溶解性等，直接影响膜的透过性、溶胀性、毛细作用等性质。

      在分子结构中增强极性基团，如羟基、羧基、磺酸基，膜的亲水性会改善；以氧原子、硫原子等引入到聚合物主链中,或将极性较大的基团，如三氟甲基接枝在聚合物主链上，聚合物的柔性会增加，分子量增大，在气体分离膜应用过程中有利于气体的透过。的各种性质，包括立体效应和化学效应的产生。

高分子链段

构成高分子分离膜材料的单体和链段的结构，对聚合物的结晶性、溶解性、溶胀性等性质起主要作用，也在一定程度上影响分离膜的力学性能和热学性能。对于均聚物，单位的结构*重要，其次包括聚合度、分子量、分子量分布、分支度、交联度等。对共聚物链段结构,如嵌段共聚、无规共聚、接枝共聚等因素直接影响分离膜的各种性质，包括立体效应和化学效应的产生。

高分子立体构象

      聚合物分子的微观结构，多与分子间的作用力相关，如范德华力、氢键力、静电力。这直接影响膜制备的粘度、溶解度，也与成膜后的力学性能和选择性密切关系。聚合物分子间作用力的增加则倾向于形成结晶度高的分离膜。

聚集态和超分子

      聚合物高分子的排列方式和结晶度，以及晶胞的尺寸、膜的孔径和分布等因素，与膜材料的使用范围、透过性能、选择性等密切相关。高分子材料的聚集态结构和超分子结构与分离膜的制备条件和方法以及后处理工艺等更是相互联系。