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1、化工进展2005年第24卷第9期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·159·进展与述评pH值响应分离膜研究进展1,21刘燕军傅学起(1南开大学环境科学与工程学院,天津300071;2天津工业大学,天津300160)摘要介绍了pH值响应分离膜的主要类型及其制备,评述了制备两性型pH值响应分离膜的新型聚合物膜材料、接枝膜的种类、天然膜材料改性以及pH值响应分离膜的表面电荷分布特征;综述了pH值响应膜在选择性分离有机离子化合物、分离无机离子和药物释控技术中的应用研究进展。关键词pH值
2、响应性(pH敏感性);膜;选择性分离;药物释控中图分类号TQ02818;O631文献标识码A文章编号10006613(2005)09095105ResearchProgressofpHSensitiveMembrane1,21LiuYanjun,FuXueqi(1SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,NankaiUniversity,Tianjin300071;2TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160)AbstractThep
3、HsensitivemembranecanrespondtothechangeofpHtocausethechangeofnetchargeonmembraneandthestructuraltransitionofmembraneporeorgraftchains,andthentoaffectseparationbehavior.ThetypesandpreparationofpHsensitivemembraneareintroduced.Thestreampotentialcouldcharacterizeth
4、echargedistributiononthesurfaceofpHsensitivemembrane.TheresearchonapplicationofpHsensitivemembranetoselectiveseparationanddrugreleasetechnologyisalsoreviewed.KeywordspHsensitive;membrane;selectiveseparation;drugreleasepH值响应膜是一种对环境pH值存在响应性由式(1)～式(3)可见,pH值响应分离膜的智能
5、分离膜。pH值的变化会引起膜表面电荷以中常含有大量易水解或质子化的酸碱基团。这些基及膜孔结构或接技链的构象的变化,进而影响到膜团的离解受外界pH值的影响,如—NR+-的分离行为。—NHR,—COOH—COO,因而在不同近年来,随着智能高分子聚合物的研究,人们的pH值条件下可以分别表现为荷正电改性膜和荷开始关注对外界环境条件变化具有敏感反应与自我负电改性膜。由于这类膜的pH值响应性,可以通调节的功能膜。如对外界环境中的官能团、离子强过改变膜处理过程参数(pH值或溶液离子强度),度、pH值、温度、电场等的变化具有化学阀作用
6、从而控制膜过程中的污染行为和膜的分离特性,使[1]的膜。其中具有pH值响应性(pHresponsible之成为智能型膜分离材料。或pHsensitive)的分离膜是研究中的热点。这类2pH值响应分离膜的制备膜由于自身特殊的电荷特性,表现出特殊的分离行为,同时由于电荷基团的存在,改善了膜自身的耐211新聚合物膜材料污染性,是一种很有发展潜力的新型分离膜。采用多种单体共聚制备膜材料。这些单体一般为可聚合的弱酸、弱碱性单体,例如甲基丙烯酸、1pH值响应分离膜的结构根据pH值响应分离膜自身带电荷的种类可分收稿日期2005051
7、2;修改稿日期20050708。为:阳离子型、阴离子型和两性型分离膜,有代表第一作者简介刘燕军(1972—),女,副研究员,博士研究生。性的结构式见式(1)～式(3)。电话02224528114。·259·化工进展2005年第24卷阳离子型:H+_CH2—CH2b1-x_CH2—CH2bx_CH2—CH2b1-x_CH2—CH2bx(1)-H+-ROCORHOCO阴离子型:-H+_CH2—CH2b1-x_CH2—CH2bx_CH2—CH2b1-x_CH2—CH2bx(2)H+RR+CH3NHCH3CH3NCH3两性型:
8、OHOH-H++-(3)—CH2CHCH2OCH2—CHCH2—NCH2COOH—CH2CHCH2OCH2—CHCH2—N—CH2COOH+H3CCH3H3CCH3丙烯酸、N,N二甲基丙基丙烯酰胺、N异丙基丙烯酰胺,甲基丙烯酸二甲胺乙酯等,其中弱酸性单体可转化为荷负电基团,弱碱性单体可转化为荷正[2]电基团。Takamasa等研究
