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有机无机杂化膜的研究现状
作者：邹立寅来源：《科技传播》2013年第16期
摘要有机无机杂化膜是一种性能良好的新型膜材料，本文以有机、无机相间的相互作用为依据将有机无机杂化膜分为两类：以次价键结合的杂化膜和以化学键结合的杂化膜。介绍了目前常用的有机无机杂化膜制备方法，简要评述了其优越性以及存在的问题。
关键词有机无机杂化膜；制备方法；特征
中图分类号TU53文献标识码A文章编号16746708（2013）97009002
随着新型膜工艺的不断开发，高效、环保的膜材料已经在许多领域得到了广泛应用，膜分离技术也因此被认为是“20世纪到21世纪中期最有发展前途的高新技术之一”。目前，常用的膜材料为单一材料，比如有机膜材料和无机膜材料。其中，有机膜材料密度低、成膜性好、价格低廉，但是机械强度较差，在高温、强酸、强碱和高浓度有机溶剂条件下，易发生膜孔堵塞，从而缩减膜的使用寿命。因此，在许多条件苛刻的环境中有机膜材料并不适用。相反，无机膜材料的机械强度高，耐溶剂、耐高温的能力强，具有较高的膜渗透通量和分离效率，但其成膜性差，质脆，且制作成本较高。为了克服单一材料在制作、性能以及应用方面的不足，有机无机杂化膜作为一种复合的膜材料开始成为新的研究热点。
制备有机无机膜杂化膜常用的有机材料有：纤维素类、聚砜（PSF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚氨酯（PU）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯醇（PVA）、壳聚糖（CS）等，无机材料有陶瓷粉体（如氧化锆）、活性炭等一般粒子以及纳米氧化硅、纳米氧化铝和纳米氧化钛等纳米粒子。
1有机无机杂化膜的分类
有机无机杂化膜的分类方式很多，比如可以按照杂化组分的性质、杂化组分数目、杂化体系的相分离状态、膜负载情况以及有机相和无机相的相互作用等来划分。按照有机相和无机相的相互作用可将杂化膜分为两类：
1）有机无机组分之间以次价键结合。即杂化膜中有机相和无机相以氢键或范德华力等次价键为结合方式。这类杂化膜大多为无机粒子填充型杂化膜，无机粒子作为增强相，均匀的分散在有机膜之中。研究表明在有机材料中掺入少量无机填料将有利于抑制大孔生长，增加膜表面的孔隙率以及孔间的贯通性，从而提高渗透通量，为膜的再生和循环利用提供可能。此类杂化膜制备简单，反应条件温和，常用的方法是共混法；
2）有机无机组分以化学键结合。即杂化膜中有机相和无机相以共价键、离子共价键等化学键为结合方式。r