来源：荷兰科学研究组织（NWO）

膜广泛用于将物质彼此分离，例如在水处理或肾脏透析中。膜技术可节省能源和水，并且二氧化碳排放量小。不幸的是，生产该膜需要大量有毒溶剂。 Vidi研究人员Wiebe de Vos开发了一种绿色替代生产方法，这使新的应用成为可能。

膜是一种薄而扁平的固体，可以用作精细过滤器。例如，它可以让水通过，但可以过滤掉细菌。膜的最常用生产方法相对简单，并且可以制造各种孔径。不幸的是，该方法需要大量危害人类繁殖的溶剂，并且很难从废水和膜本身中去除。但是，从膜上除去溶剂对于医疗应用至关重要。

在特温特大学，最近被任命为副教授的Wiebe de Vos正在研究一种简单的干净替代方法。他的方法的另一个好处是可以生产更多种类的膜。 “这种发展可以与我们看到的油漆过渡相提并论。它过去充满了有害的溶剂，但是现在您在五金店购买的大多数油漆都是基于水的。采用我们的新生产方法，我们可以膜技术也将向更清洁的产品过渡，这对制造商来说是一件好事，他们只需要对当前设备进行较小的调整即可。”

De Vos的方法称为水相分离，它基于带电聚合物。 “我们准备了两种具有高pH值的不同聚合物的溶液。在这种情况下，两种聚合物中的一种带负电，另一种仍然是中性的。通过将这种溶液的膜浸入酸性浴中，第二种聚合物获得了带正电荷的带相反电荷的聚合物相互吸引并成簇，形成一种新的复合物材料，然后该复合物以多孔膜的形式沉淀：膜，聚合物簇的速度决定了膜的最终结构。通过改变两种聚合物的组成和浓度或溶液的酸度等参数，您可以根据需要创建不同类型的膜。”

在《高级功能材料》杂志的最新文章中，De Vos及其同事证明了这种方法可产生可重现的膜，其中孔的尺寸可以非常精确地控制。此外，它们表明所得的膜坚固耐用，并且在饮用水过滤等常见应用中表现良好。

其他可能性

De Vos补充说：“我们使用的带电聚合物具有特殊的性能，能够制造出超出当前方法范围的膜。”作为一个例子，他先前展示了一种能够从地表水中去除非常少量药物残留物，同时又不影响有用矿物质的膜。对于目前从水中去除有害物质和有用物质的膜来说，这是不可能的。

De Vos说，如果您想在薄膜上增加一些额外的功能，这些费用也很有帮助。他总结说：“一个例子是带电纳米颗粒，它可以防止膜结垢，从而延长膜的使用寿命。我们正在努力创造出许多新系统。” “通过我们的研究，我希望我们能激发其他人充分利用水相分离的可能性。”

原文链接：https://phys.org/news/2019-12-sustainable-technology-applications.html

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