Page 40 - 《精细化工》2022年第3期

·462· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

研究中取得的主要进展，包括 ATP 复合分离膜制备 ZHAO 等 [25] 以醋酸纤维作为基膜，制备了 GO/ATP
方法、力学性能以及应用领域，最后指出了 ATP 在 复合分离膜，在复合膜中 ATP 与 GO 通过 π-π 堆积、
膜领域面临的挑战及今后研究方向。 氢键、醇氧键和配位键作用形成强键，结合更加稳
定。在 GO/ATP 复合膜的基础上，CAI 等 [26] 加入氮化
1 ATP 复合分离膜的制备方法及分离机理
碳（ CN ） @Bi 2 O 2 CO 3 异 质结制备 了 GO/ATP/
1.1 ATP 复合分离膜的制备方法 CN@BOC 复合膜，ATP 的加入使膜的内层间距增
1.1.1 真空过滤法 大，避免了二维异质膜在长期使用过程中层间距的
真空过滤法是指基膜的一侧为 ATP 分散液，在 减少，使膜通量保持恒定。
另一侧施加负压，使分散液在压力差驱动下流过基 真空过滤法是 ATP 复合分离膜的常用制备方
膜，从而使 ATP 在基膜表面逐渐堆积，并依靠纳米 法，该方法高效易操作，可控制 ATP 在基膜材料上
片间的相互作用力自组装成膜 [23] ，制备装置如图 1a 的堆积厚度，但 ATP 与基膜的结合能力差，进而影
所示。WANG 等 [24] 将 GO 和 ATP 与去离子水混合形成 响复合膜的稳定性，并在制备过程中使用交联剂易
悬浮液，让悬浮液在压力差的作用下通过聚碳酸酯 遮蔽 ATP 复合分离膜的活性位点，影响复合膜的分
（PC）载体，形成了复合膜，如图 1b 所示。同样地， 离性能。

图 1 真空辅助过滤装置（a）及 GO/ATP 复合膜真空辅助过滤装置（b） [24]
Fig. 1 Vacuum assisted filtration device (a) and vacuum assisted filtration device of GO/ATP composite membrane (b) [24]

1.1.2 相转化法 1.1.3 界面聚合法
相转化法是将高分子溶液浸入非溶剂浴中，让 界面聚合法是先将多孔基膜浸渍在水相单体溶
高分子聚合物在界面快速析出，形成极薄的致密层， 液中，一段时间后取出基膜并除去表面残留溶液，
而在致密层的下面形成多孔层，这种外密内疏的界 再将其浸渍在有机相单体溶液中，两种单体在多孔
面构成膜的基本结构 [27] 。WEI 等 [28] 将 ATP 引入到聚 基膜表面发生聚合反应形成超薄复合膜 [30] 。WU 等 [31]
偏氟乙烯（PVDF）基体中，通过非溶剂诱导相分离 利用哌嗪和三聚氯乙烯的界面聚合反应，将 ATP 引
和热诱导相分离结合的方法制备了 PVDF/ATP 纳米 入到聚醚砜（PES）基膜中，制备了具有高通量和
防污性能的复合薄膜（PES/ATP）。ZHANG 等 [32] 将
复合超滤膜。ZHANG 等 [29] 先用硅烷偶联剂 KH550
含有间苯二胺（MPD）和十二烷基硫酸钠（SDS）
将 ATP 粒子接枝到有机聚合物基体上，使其从晶体
的水溶液倒在聚砜（PSF）支撑膜上，然后排出多
束分离成单晶，增强其在有机聚合物基体中的均匀
余的 MPD 溶液，将膜置于空气中自然干燥。随后，
分散性，随后被掺入到 PVDF 基膜中，通过相转化
将含有 1,3,5-苯三甲酰氯（TMC）/正己烷的有机相
法形成复合膜。
加到膜表面上，与剩余的 MPD 溶液反应，然后将
相转化法在制备过程中能够调控膜的多孔形 TMC 溶液沥干。通过界面聚合得到的膜分别在空气
态，但其过程十分复杂，涉及多种热力学及动力学 中干燥 1 min，在 80 ℃的烘箱中干燥 5 min，制得
过程，还要保证 ATP 颗粒在基膜中有良好的分散性， 了传统薄膜复合材料（TFC）膜。薄膜复合纳米材
避免局部堆积，制膜条件相对苛刻，无法实现大规 料（TFN）膜的制备如下：首先，将异丙氧基钛（TTIP）
模工业化制备。 和聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）进行酯化反