來(lái)源：荷蘭科學(xué)研究組織（NWO）

膜廣泛用于將物質(zhì)彼此分離，例如在水處理或腎臟透析中。膜技術(shù)可節(jié)省能源和水，并且二氧化碳排放量小。不幸的是，生產(chǎn)該膜需要大量有毒溶劑。 Vidi研究人員Wiebe de Vos開(kāi)發(fā)了一種綠色替代生產(chǎn)方法，這使新的應(yīng)用成為可能。

膜是一種薄而扁平的固體，可以用作精細(xì)過(guò)濾器。例如，它可以讓水通過(guò)，但可以過(guò)濾掉細(xì)菌。膜的最常用生產(chǎn)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，并且可以制造各種孔徑。不幸的是，該方法需要大量危害人類繁殖的溶劑，并且很難從廢水和膜本身中去除。但是，從膜上除去溶劑對(duì)于醫(yī)療應(yīng)用至關(guān)重要。

在特溫特大學(xué)，最近被任命為副教授的Wiebe de Vos正在研究一種簡(jiǎn)單的干凈替代方法。他的方法的另一個(gè)好處是可以生產(chǎn)更多種類的膜。 “這種發(fā)展可以與我們看到的油漆過(guò)渡相提并論。它過(guò)去充滿了有害的溶劑，但是現(xiàn)在您在五金店購(gòu)買(mǎi)的大多數(shù)油漆都是基于水的。采用我們的新生產(chǎn)方法，我們可以膜技術(shù)也將向更清潔的產(chǎn)品過(guò)渡，這對(duì)制造商來(lái)說(shuō)是一件好事，他們只需要對(duì)當(dāng)前設(shè)備進(jìn)行較小的調(diào)整即可。”

De Vos的方法稱為水相分離，它基于帶電聚合物。 “我們準(zhǔn)備了兩種具有高pH值的不同聚合物的溶液。在這種情況下，兩種聚合物中的一種帶負(fù)電，另一種仍然是中性的。通過(guò)將這種溶液的膜浸入酸性浴中，第二種聚合物獲得了帶正電荷的帶相反電荷的聚合物相互吸引并成簇，形成一種新的復(fù)合物材料，然后該復(fù)合物以多孔膜的形式沉淀：膜，聚合物簇的速度決定了膜的最終結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變兩種聚合物的組成和濃度或溶液的酸度等參數(shù)，您可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建不同類型的膜。”

在《高級(jí)功能材料》雜志的最新文章中，De Vos及其同事證明了這種方法可產(chǎn)生可重現(xiàn)的膜，其中孔的尺寸可以非常精確地控制。此外，它們表明所得的膜堅(jiān)固耐用，并且在飲用水過(guò)濾等常見(jiàn)應(yīng)用中表現(xiàn)良好。

其他可能性

De Vos補(bǔ)充說(shuō)：“我們使用的帶電聚合物具有特殊的性能，能夠制造出超出當(dāng)前方法范圍的膜。”作為一個(gè)例子，他先前展示了一種能夠從地表水中去除非常少量藥物殘留物，同時(shí)又不影響有用礦物質(zhì)的膜。對(duì)于目前從水中去除有害物質(zhì)和有用物質(zhì)的膜來(lái)說(shuō)，這是不可能的。

De Vos說(shuō)，如果您想在薄膜上增加一些額外的功能，這些費(fèi)用也很有幫助。他總結(jié)說(shuō)：“一個(gè)例子是帶電納米顆粒，它可以防止膜結(jié)垢，從而延長(zhǎng)膜的使用壽命。我們正在努力創(chuàng)造出許多新系統(tǒng)。” “通過(guò)我們的研究，我希望我們能激發(fā)其他人充分利用水相分離的可能性。”

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