用碳納米管制備特殊高分子膜

材料牛注：在高分子膜中引入無機組分，不僅能改善修飾膜的孔結構和分布，增強機械性能和熱穩定性，而且能提高膜的滲透性和選擇性。在眾多的無機填充粒子中，碳納米管(CNTs)是一類具有獨特的物化性能、力學性能和熱性能的新型材料，因其有納米級尺寸、中空圓柱形結構、多孔性等特征，碳納米管在分子分離方面有潛在的應用。

近年來，對于高分子材料的性能進行了大量的基礎研究和應用研究。聚合物的結構在與納米粒子的相互作用中改變，導致這些材料物理性質發生顯著變化，例如，分子擴散系數的變化。在用于液氣分離的薄膜技術現代化過程中，這種材料是很有前景的。

俄羅斯國立核研究大學莫斯科工程物理學院（National Research Nuclear University MEPhI）的與A.V. Topchiev石化合成研究所（俄羅斯）的研究人員通過加入碳納米管開發了聚合物改性的方法。MEPhI的A.M.Grekhov副教授說：“我們設法確定出聚合物中碳納米管的形成條件和必要的結構參數，從而保證了膜對某些氣體和液體滲透性的顯著提高。MEPhI研制了在任何類型的聚合物中對納米管膜和團簇的幾何特征進行建模和計算的程序包。我們通過復雜的設備制備并研究了所謂的滲透膜，其運輸性質優于大部分現有的聚合物。”

在聚合物（乙烯基硅烷）中添加1wt%碳納米管后，這種材料的對氮的滲透性提升了5倍，對氧的滲透性提升了2倍，對甲烷和丙烷的滲透性分別提升了4倍和15倍。這種材料應用十分廣泛，例如天然氣分離、從空氣中去除CO2，用于有機混合物的納米濾膜等。目前研究人員正在考慮將混合膜合成的方法應用于不同種類的聚合物。

碳納米管溶液和滲透膜樣品

原文鏈接：Scientists work out method to create unique polymeric membranes with carbon nanotubes

本文由材料人編輯部楊樹提供素材，趙玲編譯，點我加入編輯部。