Page 78 - 《精细化工》2022年第8期
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·1578· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
或相转化法去除溶剂即可。图 3 为溶液浇铸法制备 溶液涂层法可根据实际需求选择合适的涂层材
PDMS 聚合物膜的流程示意图。 料和涂层次数，随着涂层次数的增加，分离效果增
加，通量会随之下降。通过两种或多种涂层材料联
合涂覆的方法，综合各涂层材料的特点，使膜呈现
出多层次结构，从而提高分离效率。该方法具有广
阔的应用前景，是未来溶液涂层法制备优先透过有
机物渗透汽化膜的主要创新方向之一。
2.4 界面聚合法
界面聚合法通过两种反应活性很高的单体于两
图 3 溶液浇铸法制备 PDMS 聚合物膜流程示意图 个互不相溶的溶剂界面处发生聚合反应，在多孔支
Fig. 3 Flow chart of PDMS polymer film prepared by solution 撑体上形成一层很薄的致密层。由于含单体的两相
casting
互不相容，反应仅在界面处发生，因此生成的聚合
MAO 等 [32] 使用溶液浇铸法制备了 ZIF-8/PDMS 物层很薄，从而使复合膜的渗透性和选择性提高。
该方法的关键是选择具有合适分配系数的反应单体
混合基质膜（MMMs），该膜相较纯 PDMS 膜具有
并设置合适的扩散速度以获得理想的膜表面致密
更好的疏水性、热稳定性和对乙醇的选择性。对于
度。图 5 为界面聚合法制备渗透汽化膜流程图。界
混合基质膜来说，将 MOFs、ZIFs、沸石和石墨烯
面聚合法制备渗透汽化膜成本较低、膜层较薄、反
等填料添加到聚合物溶液的过程中，需要使用搅拌
或超声防止填料的聚集和团聚。 应较快、成膜性能好；但其耐高温性和耐腐蚀性较
差。需要选择合适的界面聚合单体，形成具有抗化
溶液浇铸法具有操作简便、膜厚度可控、膜层
学腐蚀、耐高温、长期稳定性的渗透汽化膜。
均匀等优点。但该方法需要根据聚合物和添加物的
性质选择合适的溶剂，且溶液浇铸法只适用于平面
膜的制备，难以应用于管状膜的制备。
2.3 溶液涂层法
溶液涂层法即在微孔基质膜、支撑层平板膜、
中空纤维或管状膜支撑层上涂覆一层薄的选择性膜
图 5 界面聚合法制备渗透汽化膜流程图
层。溶液涂层法通常使用脱脂棉将制备好的膜溶液 Fig. 5 Flow chart of pervaporation membrane prepared by
均匀涂覆在载体表面，并选择合适的方法进行干燥， interfacial polymerization
重复涂覆和干燥过程若干次即可成膜。图 4 为聚丙
烯腈（PAN）涂覆膜制备流程图。DING 等 [33] 采用 GUZMAN 等 [34] 采用丙酮辅助界面聚合法制备
溶液涂层法将壳聚糖（CS）和透明质酸（HA）依次 聚丙烯腈复合膜，使用二亚乙基三胺（DETA）和三
涂覆在聚丙烯腈（PAN）载体层上制备了选择性膜 甲基氯（TMC）作为单体形成一个薄的聚酰胺层，
层，基于 CS 较高的扩散选择性和 HA 较高的吸附选 沉积在水解的 PAN 基底上。丙酮的加入增强了苯二
择性，HA/CS/PAN 膜兼具了二者的特点，与单层的 甲酸二乙酯在 PAN 载体中的吸附性，同时改善了
CS/PAN 膜或 HA/PAN 膜相比，HA/CS/PAN 具有更 PAN 复合膜的物理化学性能，显著提高了 PAN 复合
好的分离效果。 膜的渗透汽化分离性能。因此，选择合适的助溶剂
调节界面聚合过程中载体的吸附性也是改善渗透汽
化效果的有效方法。
3 优先透过有机物渗透汽化膜的改性
随着渗透汽化膜技术的发展，传统的渗透汽化
膜无法同时满足各种需求，如抗污染性、亲疏水性、
热稳定性、化学稳定性、酸碱稳定性、耐微生物侵
蚀性、耐氧化性、机械强度等。因此，需要根据实
际需求对膜进行改性，提高成膜的效率和性能。渗
图 4 PAN 涂覆膜制备流程图 透汽化膜的改性方法有共混改性、共聚改性、掺杂
Fig. 4 Flow chart of PAN coating preparation 改性、交联改性、表面改性等。
