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2019-11-07 15:44:01

通过聚合物自组装的响应性过滤膜

导读 聚合物自组装是使用可扩展方法制造膜的关键工具,使得商业化更容易。该综述调查了使用聚合物自组装赋予膜过滤器刺激响应行为的方法。来自马

聚合物自组装是使用可扩展方法制造膜的关键工具,使得商业化更容易。该综述调查了使用聚合物自组装赋予膜过滤器刺激响应行为的方法。

来自马萨诸塞州梅德福的塔夫茨大学的一组研究人员撰写了一篇综述文章,该文章讨论了刺激响应膜的最新发展,重点是聚合物自组装制造的膜。这篇文章描述了最先进的刺激响应膜制造过程,然后通过实例解释了它们的刺激响应行为。最后,重点介绍了该领域的未来发展和挑战。审查文章涵盖的主题是一个新的有前途的领域

大多数超滤(UF)膜最常用的制造方法是非溶剂诱导相分离(NIPS)工艺。在NIPS中,将聚合物溶液浇铸在固体基质上,然后浸入填充有非溶剂或非溶剂混合物的凝固浴中。凝固浴中的非溶剂扩散到聚合物溶液中,聚合物溶液中的溶剂扩散到非溶剂浴中,其基本上是溶剂之间的交换,称为分层过程。具有纳米级孔的UF膜允许基于尺寸的不同组分的分离。然而,所有NIPS制备的具有中孔皮的膜在其选择性层中显示出相当宽的孔径分布,这是基于尺寸的分离的选择性的瓶颈。

聚合物自组装,其中聚合物化学和物理协同作用以产生可充当孔的明确定义的纳米级特征,提供改进的基于尺寸的选择性的益处。一些研究人员已经研究了可扩展的过程,并与利用这一点的传统NIPS过程兼容。

使用刺激响应性聚合物,共聚物和聚合物 - 添加剂混合物通过NIPS进行膜制备是开发响应性膜的有吸引力的方法。响应于它们所设计的刺激,响应聚合物或结合在孔结构中的官能团的构象/极性/反应性发生变化,使得它们能够用于需要可切换的按需材料特性的系统或装置中基于特定的行为和应用,聚合物可以定制设计以响应不同的外部刺激,例如温度,pH,磁场或电场,离子强度,添加的糖,抗原结合或光。