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1、Vol.17功能高分子学报No.32004年9月JournalofFunctionalPolymersSep.2004综述X聚丙烯腈分离膜改性研究进展及其应用XXXXX万灵书,黄小军,徐志康浙江大学材料化工学院高分子科学研究所,浙江杭州,310027摘要:综述了聚丙烯腈分离膜改性研究新进展,包括表面接枝、复合、共聚合、聚合物化学反应、分子印迹法等,着重介绍了改性聚丙烯腈分离膜在渗透蒸发、生物大分子的固定化、微滤、超滤、气体分离、人工脏器以及模拟生物膜等方面的应用。关键词:聚丙烯腈分离膜;表面改性;分子印迹
2、;共聚合;酶固定化中图分类号:O63文献标识码:A文章编号:1008-9357(2004)03-0527-08聚丙烯腈耐一般溶剂、不易水解、抗氧化、化学稳定性好,有优异的耐细菌侵蚀性,同时还具有成膜性好,丙烯腈易于和多种单体共聚等特点。因此聚丙烯腈分离膜已经商业化并且广泛应用于水处理、血液透析等方面。但是聚丙烯腈分子中含有极性很强的氰基,高分子链间的作用力强,柔韧性小,链的对称性差,机械强度不高。同时,未改性的聚丙烯腈生物相容性较差,容易导致蛋白质等在膜表面的粘附[1]和固定化酶的失活。为了获得性能更好的
3、聚丙烯腈分离膜材料,众多研究者研究了表面接枝、复合等方法以对聚丙烯腈膜进行改性,研究表明改性后的聚合物在许多方面都优于原聚合物,如湿润性、相容性、抗氧化性以及机械物理性能等,因而能够在更为苛刻的条件下应用。本文旨在对近年来改性聚丙烯腈分离膜研究进展及其应用作一综述。1聚丙烯腈分离膜改性方法1.1表面接枝改性表面接枝改性既可以达到改善表面性质的目的,又不会破坏基体的原有结构,主要包括等离子体接枝、表面光接枝、辐照接枝、表面化学改性等,是一种得到广泛应用的改性方法。通过表面接枝,可以提[2-4]高聚合物分离膜
4、的选择性,改善膜的抗污染能力。1.2制备复合膜复合膜是一种不对称膜,即一个薄的致密皮层支撑在多孔亚层上,皮层和亚层由不同的聚合物材料制成。其优点在于可以分别选用适当的皮层和亚层以得到最优的膜性能,包括选择性、渗透性、化学和热稳定性等。复合膜的制备方法有界面聚合、浸涂法、等离子聚合等,其支撑底膜一般采用相转化法制[5-7]备。一般来说,复合后膜的孔径及其分布变小,导致水通量有所下降。1.3共聚合改性共聚合是一种重要而有效的改性方法,通过选择适当的共聚单体与丙烯腈进行共聚,可以改变聚合物疏水/亲水平衡以提高分
5、离膜的抗污染能力以及改善膜的生物相容性,也可以引入功能基团以进行生物大分子的固定化或者进行金属离子的选择性分离。同时,丙烯腈易于和多种单体共聚,共聚合实施方法也多种多样,典型的丙烯腈共聚合单体、聚合方法及其分离膜用途归纳如表1。X收稿日期:2003-12-30基金项目:国家自然科学基金资助课题(50273032)XX第一作者简介:万灵书(1980-),男,湖南岳阳市人,硕士生。研究方向:高分子分离膜材料XXX通讯联系人:徐志康(1963-),男,浙江长兴人,1991年获理学博士,教授。E2mail:xuz
6、k@ipsm.zju.edu.cn·825·万灵书,黄小军,徐志康Table1Applicationofacrylonitrile2basedcopolymermembranesComonomerPolymerizationmethodApplicationsReferencesacrylicacidsolutionpolymerizationimprintmembranes[8-12]glycerylmethacrylatesolutionpolymerizationenzymeimmobilizati
7、on[13,14]vinylimidazoleirradiationpolymerizationmetalionsseparation[15]maleicanhydridewaterphaseprecipitationpolymerizationultrafiltration[16]methacrylicacidemulsionpolymerisationimprintmembranes[10,12,17-19]vinylacetateemulsionpolymerisationevaporation[2
8、0]acrylamidesolutionpolymerizationultrafiltration[21]hydroxyethylmethacrylatesolutionpolymerizationgasseparation[22]22vinyl2N2pyrrolidonesolutionpolymerizationbiomedicalmaterials[23-25]α2allylglucosidewaterphaseprec
