超臨界流體技術(shù)制備聚合物納米多孔膜.pdf

1、聚合物多孔材料集成了多孔材料和聚合物的性能，如較高的比表面積、易加工成型、合成方式多樣等，一直是研究者關(guān)注的焦點。傳統(tǒng)的聚合物多孔材料制備方法，如相分離法，在制備過程中使用了大量的有機溶劑，對環(huán)境造成嚴重污染。超臨界流體以其優(yōu)良的物理化學性質(zhì)，可作為替代溶劑應(yīng)用于聚合物的合成與處理領(lǐng)域。本論文利用超臨界流體分別通過非溶劑誘導相分離和選擇性溶脹兩種方法成功制備了聚合物納米多孔膜，主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　以超臨界二氧化碳為非溶劑誘導

2、聚丙烯腈的N，N-二甲基甲酰胺溶液發(fā)生相分離，成功制得納米多孔濾膜。系統(tǒng)研究了壓力、溫度和濃度等條件對形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)，聚丙烯腈濾膜的截面孔徑隨壓力升高先增大后減小，隨溫度升高而增大，隨濃度升高而減小。對樣品進行氮氣吸附測試，比表面積最高可達209m2/g。對濾膜進行純水通量測試，發(fā)現(xiàn)純水通量隨孔徑增大而增大，最高可達319.0±12.5 Lm-2h-1bar-1。將此濾膜應(yīng)用于牛血清蛋白/二氧化硅納米小球混合水溶液的過濾分離，發(fā)現(xiàn)

3、其具有良好的尺寸選擇性。
　　在聚苯乙烯溶液中加入非離子型表面活性劑澆鑄成膜，用二氧化碳膨脹甲醇流體處理得到納米多孔結(jié)構(gòu)。該方法借鑒了超臨界流體選擇性溶脹嵌段聚合物的經(jīng)驗，通過在聚合物中引入表面活性劑以及改變超臨界流體的組成，使超臨界流體對聚合物共混體系產(chǎn)生溶解度差異，實現(xiàn)選擇性溶脹。系統(tǒng)研究了溫度、壓力和表面活性劑添加量及種類等條件對形貌的影響，研究發(fā)現(xiàn):聚苯乙烯的孔徑隨溫度和壓力的變化不明顯，孔密度隨溫度或壓力的升高先增大后減