成膜物质的功能化方法优化

成膜物质的功能化主要采取两种方式：一种是物理方法，即将成膜物质和功能性物质共混后直接成膜，这种方法简单易行，但存在改性后的膜材料性能不均一、不稳定等缺点。如将聚偏氟乙烯（PVDF）和两亲性梳型聚合物（该聚合物具有聚偏氟乙烯的骨架以及pH敏感的聚甲基丙烯酸侧链）共混后，利用浸没沉淀法制备pH敏感分离膜。在浸没沉淀成膜过程中pH敏感的梳型聚合物在膜表面和膜孔表面大量富集，当料液pH从2变到8时，共混膜的通量表现出超过一个数量级的可逆变化。

还有一种方法是溶胶—凝胶法，其基本原理是将要制成薄膜的材料通过聚合反应（或混合）制成混合溶胶，然后在密封的情况下静置一段时间（一般为几小时到几天）以增加溶胶的黏度。再将其涂抹于基板上，后加热保温，以利于薄膜缓慢地生长起来。利用这种方法将温度敏感的聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）分散在致密而不透水的硅基质中制得温度敏感膜，膜的网孔可以根据温度的变化打开或关闭。溶胶—凝胶法一般较多地用于半导体基本传感器的敏感膜制作上。如用该法将指示剂（如pH指示剂等）包裹涂布于玻璃膜上，用光度法即可测定溶液的pH、金属离子、无机阴离子、葡萄糖等，用这种方法包裹的指示剂响应快、可逆性好。用溶胶—凝胶法还可以制成可渗透的薄膜用于传感器上。(https://www.xing528.com)

成膜物质功能化的另一种方法是化学方法，即通过化学反应将功能性物质连接在成膜物质上，然后再成膜，该方法能够避免物理方法所带来的缺陷。如将成膜物质聚偏氟乙烯（PVDF）用强碱处理之后，通过自由基引发聚合在PVDF主链上接枝PNIPAAm，由此得到的共聚膜水通量在32℃附近出现突变，表现出良好的温度敏感性能。日本的Inoue小组在20世纪80年代对多肽改性的聚合物膜进行了大量的研究。他们分别将天冬氨酸酯、偶氮苯基化天冬氨酸酯和谷氨酸酯接枝到聚甲基丙烯酸丁酯主链上，然后通过浇铸法直接成膜，最后将其接枝链段上的酯基水解成羧基，成功地制得了pH敏感型分离膜。通过这种方法，一些研究人员还将光敏性物质如偶氮苯、亚肉桂基醋酸酯引入聚合物链段中，制得光敏型聚合物膜。除了对成膜物质进行功能化以外，一些研究人员还直接利用某些具有特殊功能的聚合物材料作为成膜物质，制得智能膜。例如用导电聚合物聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩制成的膜，对电场的刺激具有响应性。