王如軍 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作廣東中心

超濾膜分離技術(shù)可以滲透小分子物質(zhì)并且截留大分子物質(zhì)，尤其是可用于分離溶液中膠體物質(zhì)和顆粒物質(zhì)等，且分離效率高、能耗低，是膜分離技術(shù)中的主要的一種。超濾膜分離工業(yè)上應(yīng)用廣泛，由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，對(duì)膜分離過(guò)程中膜材料的要求也是不同的。

按膜材料的性質(zhì)分，超濾膜材料可分為有機(jī)膜材料、無(wú)機(jī)膜材料和有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化膜材料。

一、有機(jī)膜材料

（一）纖維素基膜材料

蘭秀娟等[1]采用有機(jī)硅對(duì)乙酸纖維素超濾膜進(jìn)行表面改性，膜的親水性能得到有效提高的同時(shí)，乙酸纖維素膜的抗污染能力和耐壓密性都得到了改善。得到的乙酸纖維素超濾膜能夠保持較高的水通量，并且能夠100%的截留BSA，通量恢復(fù)率可到達(dá)80%以上。

（二）聚砜基膜材料

廖耀祖等[2]通過(guò)將聚吡咯納米顆粒與聚砜進(jìn)行共混，再通過(guò)相轉(zhuǎn)移的方法制備的得到了了不同組成的非對(duì)稱(chēng)超濾復(fù)合膜；該超濾膜能夠用于死端過(guò)濾各種中西藥制劑，人體腎透析以及分離提純蛋白質(zhì)等應(yīng)用尤其是對(duì)BSA具有較好的分離選擇能力。

（三）聚芳醚酮基膜材料

王建黎等[3]以含有苯并咪唑結(jié)構(gòu)的聚芳醚酮為膜材料，在不經(jīng)任何化學(xué)改性的前提下，通過(guò)非溶劑致相分離法制備超濾膜后即可直接對(duì)膜進(jìn)行交聯(lián)改性；提高了膜在有機(jī)溶劑中的穩(wěn)定性，極大的拓寬了其應(yīng)用范圍；并且膜的純水通量和熱穩(wěn)定性得到了明顯的提高，對(duì)帶負(fù)電的生物蛋白如牛血清蛋白滲透選擇性能明顯改善。

（四）聚硫酸酯基膜材料

安全福等[4]通過(guò)對(duì)鑄膜液中各項(xiàng)原料的組成和含量進(jìn)行調(diào)整制備出了一系列不同孔徑的聚硫酸酯超濾膜，特殊的填充劑的加入明顯的提升了膜的抗菌性與耐污染性，提高了機(jī)械強(qiáng)度，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且聚硫酸酯超濾膜耐酸堿性能較優(yōu)，可適用于過(guò)濾血清白蛋白等，應(yīng)用前景廣泛。

（五）聚丙烯腈基膜材料

李南文等[5]在中間體的基礎(chǔ)上，制備了含1，2，3，4-四氮唑的聚丙烯腈超濾膜，該超濾膜可分為親水型、疏水型或交聯(lián)型三種；親水改性后的超濾膜明顯提高了水通量，疏水和交聯(lián)改性后的膜的機(jī)械強(qiáng)度也得到了提高，使得聚丙烯腈超濾膜的應(yīng)用可以更加廣泛，為拓展聚丙烯腈膜的工業(yè)化應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

（六）聚偏氟乙烯基膜材料

邵梅生等[6]通過(guò)將含單性親水基團(tuán)的化合物與PVDF進(jìn)行混合，再進(jìn)行輻照接枝，然后配制成制膜液，刮涂在聚酯無(wú)紡布上得到改性聚偏氟乙烯超濾膜，提高了膜的親水性能，且抗污染性能也進(jìn)一步提升。

二、無(wú)機(jī)膜材料

無(wú)機(jī)膜材料主要采用的是陶瓷膜，其可以是各種陶瓷的混合材料也是單種材料。

陳云強(qiáng)等[7]首先制備前驅(qū)體材料，該前驅(qū)體是Ti-Zr復(fù)合溶膠，通過(guò)溶膠-凝膠法制得，然后采用兩步法得到均一粒徑大小的Ti-Zr復(fù)合納米溶液，配制成鑄膜液，涂敷成膜，最后通過(guò)煅燒得到Ti-Zr復(fù)合超濾膜，這種制備方法解決了粒子易團(tuán)聚和需要多次涂膜的困難和粒子晶型轉(zhuǎn)變溫度導(dǎo)致的缺陷，制得的納米粒子粒徑均一，膜層沒(méi)有收縮、裂紋或開(kāi)裂的現(xiàn)象，得到了無(wú)缺陷Ti-Zr復(fù)合陶瓷超濾膜。

三、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化膜材料

陳桂娥等[8]制備得到ZnO@ZIF-8/PVDF復(fù)合超濾膜，該復(fù)合超濾膜可用于催化還原對(duì)硝基苯酚，與現(xiàn)有技術(shù)相比，膜的親水性能和水通量得到明顯的提高，尤其是膜的催化還原性能得到了明顯的改善。

王連軍等[9]根據(jù)實(shí)際的需要合成了不同的納米級(jí)銅基顆粒，通過(guò)在聚醚砜基體中共混入該銅基顆粒與親水性磺化聚芳醚砜，最終得到超濾膜；該超濾膜由于具有優(yōu)異的過(guò)濾性能、抗污染性能、抗菌性以及親水性能等，而且對(duì)銅系物的流失能夠進(jìn)行有效的阻礙。

四、其他超濾膜材料

龐杰等[10]利用魔芋葡甘聚糖的特殊的膠凝和易成膜的特性，將其與三乙酸纖維素、碳納米管、殼聚糖等物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合，得到了魔芋葡甘聚糖超濾膜，由于采用的材料本身具有可降解的性質(zhì)，最終得到超濾膜也是具有可生物降解、抗菌性能好、綠色環(huán)保、無(wú)毒無(wú)害等有優(yōu)勢(shì)。

五、結(jié)語(yǔ)與展望

高分子基超濾膜制膜材料已得到廣泛研究和應(yīng)用，今后一段時(shí)間，它可能仍將是超濾膜研究主要方向之一，尤其是有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的發(fā)展將是今后發(fā)展的重點(diǎn)，這種復(fù)合改善了單純采用有機(jī)或者無(wú)機(jī)膜材料的特點(diǎn)，賦予其特殊以及更優(yōu)異的性能。