新型聚砜膜的制备文献综述

 2023-01-15 15:50:14

研究背景及目的:

  膜是具有选择性分离功能的材料,膜可定义为两相之间的一个不连续区间,借助于压力差、浓度差或电位差等某种推动力,在膜相隔的两相之间进行物质传递,所以一般认为膜是分隔两相之间选择性传递物质的屏障。广义的膜是指分隔两相界面并以特定的形式限制和传递各种化学物质的媒介,它可以是均相的或非均相的;对称型的或非对称型的;固体的或液体的;中性的或荷电性的。其厚度可以从几微米(甚至到0.1m)至几毫米。

  当今,膜技术被认为是未来化工的发展方向,是解决当代能源、资源和环境问题的重要高新技术,并将对二十一世纪的工业技术改造产生深远的影响。国外有关专家甚至把膜分离技术的发展称为第三次工业革命。人类认识膜分离现象还要追溯到1748年,Nollet发现水能自发地穿透猪膀胱进入到酒精溶液中,首次记录了渗透现象。但是直到1854年Graham发现了透析现象后,人们才开始重视对膜的研究,1864年,人类历史上第一张人造膜亚铁氰化铜膜由Traube制成。接下来一百年时间里人们对膜科学进行不懈地探索,终于在1960年,Loeb和Souriarjan以醋酸纤维素为材料制成了第一张高性能非对称反渗透膜,这一创新成果在膜分离技术发展史上具有重大的突破意义,使膜分离技术逐步走向工业化应用时代。在膜科学受到人们越来越重视的同时,各种新学科、新技术也不断交叉渗透地引进膜科学领域,自60年代以来,各种新的膜过程与技术得到快速发展,膜技术的应用范围得到进一步扩大。

膜的种类和功能繁多,制备方法也多种多样,根据不同的标准和不同的目的可以有多种分类方法,即按膜的性质分类,按膜的材料分类,按膜的结构分类,按膜的用途分类和按膜的作用机理分类等。按膜的性质可以分为天然膜和合成膜,按膜的材料分可以分为无机膜和有机膜,按膜的形态可以分为固态膜、液态膜和气态膜,按结构可分为致密膜和多孔膜、对称膜和非对称膜。一般按膜的分离机理和功能分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、透析膜、电渗析膜、气体分离膜和渗透汽化膜等。由于聚砜(PSF)材料具有机械强度高、抗压密性、化学稳定性、耐热性及pH适应范围宽等优点,且价格低廉、制膜方法简单,因而被广泛用于超滤膜的制备。浸渍凝胶相转化法是制备聚砜超滤膜的常用方法,不同的添加剂及其含量、蒸发时间、凝固浴条件都会影响膜的结构及分离性能,国内外一直在研究超滤膜的制备工艺以改进膜的性能。而聚砜类有双酚A型聚砜(PSF)及其磺化产物磺化聚砜(SPSF)、聚醚砜(PES)、聚砜酞胺(PSA)等。同时为优化超滤膜的制备工艺,选择了二甲基乙酰胺(DMAC)为铸膜液溶剂,聚乙二醇(PEG)为添加剂,采用相转化法制备聚砜超滤膜。

膜可作为手性拆分剂的基膜而被使用,而单一手性物质的获得方法有三种:1)手性源合成法:是以手性物质为原料合成其它手性化合物;2)不对称合成法:在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。限制;3)混旋体拆分法:是在手性助剂的作用下,将混旋体拆分为纯对映体,这种方法已被广泛使用。据统计,大约有65%的非天然手性药物是由混旋体或中间产物的拆分得到的。因此混旋体的拆分方法是目前获取单一手性物质的主要办法。当前用于手性化合物拆分的方法主要有结晶法、化学拆分法、酶法、萃取法、色谱法、膜分离等方法。

本课题的目的是以聚砜(PSF)为原材料进行膜的制备,并以磺丁基-beta;-环糊精(SBE-CD)为手性拆分剂,固定于聚砜膜的的方法,进行实验探讨手性拆分机理,为新型环糊精衍生物高效液相手性识别机理研究提供实验依据。

研究内容:

本项目通过以聚砜(PSF)为原材料制备基膜,并以磺丁基-beta;-环糊精(SBE-CD)为手性拆分剂,固定于聚砜膜的的方法,进行实验探讨手性拆分机理,验证其能够进行拆分的可能,为新型环糊精衍生物高效液相手性识别机理研究提供实验依据。

实验方案及研究手段:

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