高分子膜是渗透汽化膜分离过程的主要膜材料，渗透汽化脱水膜材料一般采用具有刚性链且能与水形成离子-偶极作用或氢键的强亲水性高分子材料，如聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)、聚丙烯酸(PAA)、聚酰亚胺(PI)、乙酸纤维素(CA)等。其中，分子链中含有大量侧羟基的聚乙烯醇(PVA) 是亲水性高分子渗透汽化膜材料的典型代表，因其具有高亲水性、良好的耐热和耐化学性、抗有机物污染和良好的成膜性，且价格低廉，是最常见、最早用于渗透汽化脱水膜分离层的材料。高分子膜作为分离膜的应用前景取决于其可能的生产能力和得到的产物的纯度，这意味着传递较快的组分的渗透性和选择性都应该尽可能的大。但是，大多数高分子膜都存在渗透性和选择性互为制约的关系，简单的膜材料的更换往往导致随着组分渗透性的增加而选择性降低，反之亦然，即通常所指的“Trade-off”效应。高分子膜“Trade-off”效应已经成为高分子膜在渗透汽化分离过程应用的主要障碍[3, 4]。

为了克服渗透汽化高分子膜的“Trade-off”效应，解决目前制约膜技术发展的“上限平衡”问题，研究者们提出了有机/无机纳米复合膜的思路[5]。有机/无机纳米复合膜是在高分子网络基体中引入0维、1维、2维或它们组合的纳米级无机质点，兼具有机高分子材料、无机材料、纳米材料的优点，从结构上属于整体复合，可改善膜的网络结构，从而增强其力学性能，提高其热稳定性和耐溶剂性；同时，无机质点的引入可调控高分子链网络孔、聚集孔与自由体积孔穴的大小和分布，调节亲-疏水平衡，控制膜溶胀，有利于提高渗透汽化膜的渗透性和选择性。为此，基于纳米材料的独特性质，将其引入高分子膜所制得的纳米复合渗透汽化膜将是解决高分子膜“Trade-off”效应的有效途径，同时也可节约新膜研发所需的时间与成本。近年来，研究者们在制备有机-无机纳米复合渗透汽化脱水膜方面做了大量的工作，本文将对碳纳米材料、纳米颗粒、分子筛等在纳米复合膜上的应用进展进行综述。

1。1  碳纳米材料改性膜

1。1。1  富勒烯及改性富勒烯膜

富勒烯(Fullerene)是一种碳的同素异形体，内部存在大量的功能性空位，对其进行改性后填充到高分子材料中，可以有效提高膜的性能。Penkova等[6]将改性的富勒烯(C60(OH)22-24)与马来酸进行交联，制备PVA渗透汽化复合膜。结果表明，随着C60(OH)22-24的加入，PVA膜与填充的C60(OH)22-24之间的相互作用增强，明显增加膜的亲水性能；膜的选择性较纯PVA膜有很大的提高，纯膜的渗透通量为200 g/(m2·h)左右，复合膜的渗透通量达到了800 g/(m2·h)左右。

Penkova等[7]将聚酰胺(PA)和C60进行共混，制备不同C60添加量渗透汽化复合膜。结果表明，C60中的微孔，可以作为传输水分子的通道，使膜的渗透通量和选择性显著提高；膜PA+5 wt% C60在90 wt%的甲醇水溶液分离体系中，选择性高达600，较纯PA膜提高了3倍；复合膜的水接触角也从79。7°降到了76。8°。文献综述

1。1。2  碳纳米管改性膜

    碳纳米管(CNTs)是一种具有特殊结构的一维量子材料。施国忠等[8]通过溶液共混法制备羧基化多壁碳纳米管/壳聚糖(MWNT-COOH/CS)杂化膜。结果表明，膜的通量随MWNT-COOH填充量的增加而增大；膜最大的渗透通量达到了326 g/(m2·h)，分离因子为580，最小的分离因子为559。Shirazi等[9]使用CVD技术改性CNTs，制备不同CNTs添加量的PVA复合膜。结果表明，纯PVA膜和添加2 wt% CNTs的复合膜，选择性分别为119和1794；CNTs的加入，显著的调节了复合膜的网状结构，增加了CNTs复合膜的亲水性。 有机-无机纳米复合渗透汽化脱水膜研究进展(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_198784.html