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新型多孔材料創(chuàng)造分離奇跡

   2011-05-11 中國(guó)化工報(bào)中國(guó)化工報(bào)

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    使用一種特殊的膜,口罩可以做得像紙一樣薄,隔菌、透氣的效果卻更好;用了這種膜,醫(yī)院里的注射用水可以真正做到零細(xì)菌、零病毒;對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量相近、分子大小相仿的蛋白質(zhì)和藥物分子,采用這種膜可以高精度分離……昨天來(lái)自南京工業(yè)大學(xué)的消息,該校汪勇教授課題組發(fā)明的多孔材料制備新方法,成就了這一個(gè)個(gè)奇跡。

   作為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)的多孔材料制備新技術(shù),用這種方法制得的材料孔道細(xì)到只有頭發(fā)絲的萬(wàn)分之一,且孔徑均勻一致。同時(shí),新技術(shù)成孔過(guò)程簡(jiǎn)單,只需要把嵌段共聚物材料泡在酒精之類的液體里一段時(shí)間,取出來(lái)干燥之后就能得到理想的多孔材料。所形成的孔道大小可以通過(guò)選擇不同化學(xué)組成的嵌段共聚物原材料、在液體中浸泡的時(shí)間和溫度等條件,在10~50納米范圍內(nèi)進(jìn)行精密調(diào)控。這種方法不涉及化學(xué)反應(yīng),材料本身沒(méi)有質(zhì)量損失,沒(méi)有污水排放,對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有污染。

    汪勇教授介紹,多孔材料廣泛用作分離介質(zhì)、吸附劑、催化劑載體、組織工程支架以及隔熱隔音材料等,是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的基礎(chǔ)性材料。開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單高效的多孔材料制備方法,實(shí)現(xiàn)孔道的精密調(diào)控,長(zhǎng)期以來(lái)都是眾多研究者孜孜以求、歷久彌新的重要研究方向。課題組用新方法已制備出具有連續(xù)納米孔道的分離膜,制備的多孔材料孔徑高度均一,主要用作高精度分離膜。與傳統(tǒng)的孔徑分布較寬的分離膜相比,新材料可大幅提高分離精度,而且截留率和通量不再是相互制約的“矛盾”變量。另外,它還特別適用于相對(duì)分子質(zhì)量相近、分子大小相仿的蛋白質(zhì)和藥物分子的分離,病毒的高效脫除等高精度分離領(lǐng)域。

    據(jù)了解,高精度分離膜是膜領(lǐng)域新興的研究方向。與其他方法相比,這項(xiàng)新成果最大的優(yōu)勢(shì)在于制備過(guò)程簡(jiǎn)單、孔道大小高度可控,而且膜孔表面親水,可進(jìn)行后續(xù)功能化處理。由這種方法制得的多孔材料還可以廣泛應(yīng)用于吸附劑、催化劑載體、組織工程支架以及隔熱隔音物質(zhì)等。由于不使用其他添加劑,這種多孔材料物理化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變,因而可以進(jìn)行回收再利用,不會(huì)產(chǎn)生“白色污染”。

 

 
 
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