亲水性膜的研究进展
细胞膜的结构和物质转运功能
细胞膜的结构和物质转运功能细胞膜是所有生物细胞的外壳，它不仅保护了细胞的内部结构，还负责细胞内外物质的交换和信号传递。
细胞膜的结构和物质转运功能是细胞生命活动的基础。
本文将从细胞膜的结构、物质转运功能以及相关的研究进展等方面进行阐述。
一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双层组成的，磷脂分子具有亲水性和疏水性两种特性。
在水中，磷脂分子排列成双层结构，亲水性的磷酸基团朝向水相，疏水性的脂肪酸基团则朝向内部。
这种排列方式形成了细胞膜的基本结构。
除了磷脂分子外，细胞膜还包含许多蛋白质、糖类和胆固醇等分子。
这些分子在细胞膜上分布不均，形成了许多不同的结构和功能区域。
例如，膜蛋白可以形成通道、受体、酶等结构，参与物质转运和信号传递等生命活动。
二、物质转运功能细胞膜的物质转运功能是指细胞膜通过不同的机制，将物质从细胞内或外转移到另一侧。
这种物质转运可以是主动的或被动的，也可以是选择性的或非选择性的。
下面将分别介绍几种常见的物质转运机制。
1.扩散扩散是一种被动的物质转运机制，它是指物质从高浓度区域自发地向低浓度区域移动。
这种移动是无序的，不需要能量输入。
扩散可以通过细胞膜上的通道蛋白、载体蛋白或直接通过磷脂双层进行。
扩散的速度取决于物质的浓度梯度、分子大小和极性等因素。
2.运输蛋白运输蛋白是一种主动的物质转运机制，它需要能量输入。
运输蛋白可以将物质从低浓度区域转移到高浓度区域，这种转移是有选择性的。
运输蛋白分为两种类型：一种是离子泵，它可以将离子从低浓度区域转移到高浓度区域，例如Na+/K+泵；另一种是转运体，它可以将小分子物质从低浓度区域转移到高浓度区域，例如葡萄糖转运体。
3.胆固醇转运胆固醇是一种重要的细胞膜成分，它可以调节细胞膜的流动性和稳定性。
胆固醇的转运是通过载体蛋白实现的。
载体蛋白将胆固醇从细胞内转移到细胞膜上，然后再将其转移到细胞外。
这种转运可以被药物所干扰，例如他汀类药物可以抑制胆固醇合成，从而降低胆固醇的含量。
高分子材料改性课程论文聚丙烯的亲水性改善研究
高分子材料改性课程论文专业：材料科学与工程学生姓名：学号：导师：聚丙烯的亲水性改善研究摘要：聚丙烯(PP)作为通用塑料，以产量大、应用面广以及物美价廉而著称，但聚丙烯具有非极性和结晶性，其与极性聚合物、无机填料及增强材料等相容性差，其染色性、粘接性、抗静电性、亲水性也较差，这些缺点制约了聚丙烯的进一步推广应用。
本文利用聚丙烯固相接枝丙烯酸(AA)、聚丙烯与乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)共混和聚丙烯中空纤维膜的表面活性剂浸渍处理，三个途径分别对聚丙烯进行亲水改性研究。
关键词：聚丙烯；亲水性；接触角；共混改性；因为PP不含任何极性基团而难以和金属"玻璃粘结，难以和其他许多高聚物"无机填料相容; 也难于进行印刷染色等!这些缺点限制了聚丙烯在某些领域中的应用!表面接枝法可以将强极性的亲水基团引入薄膜的表面，并且由于接枝链与基体薄膜以化学键相联! 改性后的表面具有极性和亲水性，从根本上改变现有的塑料薄膜印刷技术!PP接枝改性产物还可经压膜" 磺化"碱洗等工艺制得亲水性较好的离子交换膜，与亲水性差的膜相比具有容量大"高洗脱率"高再生率的特征!聚丙烯(PP) 材料作为第三大通用塑料，具有机械性能、耐腐蚀性及电绝缘性优良，无毒性、易加工及价格低廉等优点，受到广大学者及工业领域的极大青睐。
其薄膜、纤维、非织造布、片材及各种制品在日常生活中被大量应用。
其中，聚丙烯微孔膜主要用于锂离子电池隔离膜[1]、废水处理、气体分离等领域。
但是由于聚丙烯表面没有极性基团，其表面能很小，临界表面张力只有( 31 ～34) ×10–5 N/ cm，所以它的表面润湿性和亲水性很差，这不仅导致聚丙烯微孔膜的水通量小，而且导致其表面和溶质:之间存在憎水性相互作用，进一步导致膜污染现象。
膜污染将导致在水处理过程中膜清洗的次数和维护费用增加，甚至会产生不可逆的破坏，降低膜的使用寿命，从而限制了其在工业中的应用。
水溶性PVA薄膜的制备及其改性研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2021， 38（2）： 77随着经济的快速发展，世界各国都愈发重视环保材料的研发，水溶性聚乙烯醇（PVA）薄膜作为一种环境友好型材料备受关注。
水溶性PVA薄膜是非常有应用价值的一种新型环保材料，它利用了PVA的成膜性、水溶性及可生物降解，在微生物的作用下可完全降解为水和二氧化碳。
PVA 的水溶性随着温度的升高而增大，难溶于有机溶剂，并且水溶性可以通过调节醇解度和聚合度而变化，使其在有机溶剂包装领域具有巨大的开发潜力［1］。
同时，PVA是一种安全性高的高分子聚合物，是一种被广泛使用的安全成膜剂，对人体无毒，具有良好生物相容性，尤其在医用产品方面广泛应用，在药用膜、洗衣凝珠膜等方面也有使用［2］。
目前，我国水溶性PVA薄膜的研究和应用还处于起步阶段，工业应用研究与国外相比有较大差距，随着市场对环保产品的需求越来越大，其应用前景广阔。
本文针对近年来水溶性PVA薄膜的制备工艺和改性方法进行了综述和展望。
水溶性PV A薄膜的制备及其改性研究进展黎根盛1，2，曾 晖1，2*，李 瑞1，2，靳计灿1，2，林 锐1，2，张少雄3（1. 中山大学 化学工程与技术学院，广东 珠海 519000；2. 中山大学 广东新材料产业基地联合研究中心，广东 佛山 528244；3. 广东优凯科技有限公司，广东 佛山 528244）摘要：综述了近年来水溶性聚乙烯醇（PVA）薄膜的制备工艺进展，介绍了其在共聚改性、共混改性、复合改性方面的研究进展，以及在制备工艺、改性方法上的优缺点。
共混改性可简单通过材料混合显著提高性能；与共混改性相比，共聚改性的组分混合较为均匀，但是条件较难控制；复合改性可以综合共聚改性和共混改性的优点。
关键词：聚乙烯醇 共混改性 共聚改性 水溶性 合成中图分类号：TQ 322.4+2 文献标志码：A 文章编号：1002-1396（2021）02-0077-03Preparation and modification of water-soluble PV A filmsLi Gensheng1，2，Zeng Hui1，2，Li Rui1，2，Jin Jican1，2，Lin Rui1，2，Zhang Shaoxiong3（1. School of Chemical Engineering and Technology，Sun Yat-sen University，Zhuhai 519000，China；2. SYSU-GDAMB Research and Development Center，Sun Yat-sen University，Foshan 528244，China；3. Guangdong Youkai Technology Co.，Ltd.，Foshan 528244，China）Abstract：This article describes the progress in the preparation process of water-soluble polyvinyl alcohol （PVA） films，including copolymerized modification，blending modification，and composite modification. The advantages and disadvantages of the preparation processes and modification methods are introduced as well. The properties of the films are improved by mixing materials via blending modification. The components produced by copolymerized modification are more uniform than those by blending modification，while whose conditions are difficult to control. The composite modification integrates the advantages of copolymerized and blending modification.Keywords：polyvinyl alcohol； blending modification； copolymerized modification； water solubility； synthesis收稿日期：2020-09-27；修回日期：2020-12-26。
聚乙二醇对TiO2薄膜光致亲水性的促进作用
聚乙二醇对TiO 2薄膜光致亲水性的促进作用郑华荣王晓韡林霞晖耿强陈旬戴文新*王绪绪(福州大学光催化研究所,福建省光催化重点实验室——国家重点实验室培育基地,福州350002)摘要:为了提高TiO 2薄膜的光致亲水性及其持久性,将聚乙二醇(PEG)2000引入TiO 2溶胶中,利用提拉法在载玻片上制备出含PEG 的TiO 2薄膜样品,通过测试样品紫外光照下水滴接触角的变化,考察不同浓度PEG 对TiO 2薄膜光致亲水性能的影响;并通过测试光照后的亲水薄膜样片暗处放置不同时间后接触角的变化,比较含PEG 的TiO 2薄膜和纯TiO 2薄膜样品的亲水持久性.结果表明:PEG 作为一种非离子型长链分子,其适量的添加可促进TiO 2薄膜的光致亲水性及其持久性.基于薄膜样品的傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)结果,认为PEG 作为空穴捕获剂有助于TiO 2薄膜中Ti 3+的生成和稳定存在,进而有助于亲水中心(表面羟基)的形成.此研究对于TiO 2光自洁涂料的应用很有意义,也为研究TiO 2的光激发瞬态行为提供了一个可能的简易方法.关键词:光致亲水性;亲水持久性;空穴捕获剂;TiO 2薄膜;Ti 3+物种;聚乙二醇中图分类号:O643Promoted Effect of Polyethylene Glycol on the Photo-InducedHydrophilicity of TiO 2FilmsZHENG Hua-Rong WANG Xiao-Wei LIN Xia-Hui GENG QiangCHEN Xun DAI Wen-Xin *WANG Xu-Xu(Fujian Provincial Key Laboratory of Photocatalysis ——State Key Laboratory Breeding Base,Research Institute of Photocatalysis,Fuzhou University,Fuzhou 350002,P .R.China )Abstract:To investigate the photo-induced hydrophilicity of TiO 2films and its durability,a series of TiO 2films containing polyethylene glycol (PEG)2000with different contents are prepared.The photo-induced hydrophilicity of the films is investigated by recording the water-droplet contact angle on the films ʹsurface under UV irradiation,and the hydrophilicity durability is monitored under dark storage conditions.The photo-induced hydrophilicity of TiO 2films and its hydrophilicity durability are enhanced by introducing 2.0%(w )of PEG into the TiO 2sol.From Fourier transform infrared (FTIR)spectra and ultraviolet-visible diffuse reflection spectra (UV-Vis DRS),we infer that PEG acts as an electron donor to scavenge the photo-generated holes in TiO 2and promotes the formation of Ti 3+sites,which are induced by the Ti 4+sites accepting the photo-generated electrons of TiO 2.This promotes the formation of hydrophilic sites (the surface hydroxyl species).Compared with the pure TiO 2film,the Ti 3+sites in the TiO 2/PEG films are more stable,which prolongs the hydrophilicity of TiO 2films under dark conditions.This study is significant for the application of TiO 2as a self-cleaning material,and is also a facile approach to investigate the transient behaviors of TiO 2under UV irradiation.[Article]doi:10.3866/PKU.WHXB201205112物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.-Chim.Sin .2012,28(7),1764-1770JulyReceived:March 21,2012;Revised:May 10,2012;Published on Web:May 11,2012.∗Corresponding author.Email:daiwenxin@;Tel:+86-591-83779083.The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (21073037)and National Key Basic Research Program of China (973)(2010CB234604).国家自然科学基金(21073037)和国家重点基础研究发展规划项目(973)(2010CB234604)资助ⒸEditorial office of Acta Physico-Chimica Sinica1764郑华荣等:聚乙二醇对TiO2薄膜光致亲水性的促进作用No.7Key Words:Photo-induced hydrophilicity;Durability of hydrophilicity;Hole scavenger;TiO2film;Ti3+species;Polyethylene glycol1引言TiO2在光照下所表现出的超亲水性能使其在功能材料制备领域显示出广泛的应用前景,1-6其涂覆在瓷砖、彩钢板、铝塑板、幕墙玻璃、石材和涂料等外墙建筑材料表面而赋予自清洁功能.7-9然而,表面完全亲水的TiO2薄膜失去光照后,TiO2表面光照形成的亲水中心(Ti-OH)会被空气中的氧分子置换导致亲水性能下降,10致使涂覆有TiO2薄膜的材料表面在长期无阳光的环境中光自洁性能逐渐降低.因此,维持涂覆有TiO2薄膜材料自清洁功能的长期稳定性,不仅需要提高TiO2薄膜的光致亲水性,更需要提高其表面在无光照时的亲水持久性.对于TiO2薄膜的光致亲水性,通常存在两种解释:一是认为TiO2薄膜通过光催化氧化吸附在表面的有机污染物使其恢复亲水性;11二是认为TiO2薄膜在光激发下形成新的亲水中心,即Ti4+捕获光生电子变成Ti3+,同时一个表面结构羟基(由点阵氧吸附水分子形成,与两个Ti相配位)与此Ti3+相分离,而该结构羟基捕获光生空穴结合生成羟基自由基,最后Ti3+上的氧空位和羟基自由基空气中的水分子共同作用在TiO2表面产生两个羟基——光致亲水中心.12其中,Ti4+接受光生电子形成Ti3+是光致亲水中心生成的关键.按照这种光致亲水中心的形成机制,若要提高TiO2薄膜的亲水性能及其在无紫外光照下的亲水持久性,一方面需保证有更多的Ti4+接受光生电子形成稳定的Ti3+活性位;另一方面要尽量减少TiO2薄膜表面在紫外光照下形成的亲水中心(表面羟基)被O2置换而失去.鉴此,我们曾将TiO2薄膜涂覆在铝合金基底表面,通过铝合金基底向TiO2薄膜转移电子以复合光生空穴,进而促进Ti4+接受光生电子形成Ti3+来提高光致亲水性.13也曾将卤素离子引入至TiO2薄膜中,通过I-、Br-和Cl-的给电子作用(捕获光生空穴)提高TiO2薄膜的光致亲水性,14并利用卤素离子与亲水基团(羟基)的氢键作用使得TiO2薄膜表面的羟基不易被O2置换,从而延长无紫外光照下表面亲水的时间.尽管I-、Br-和Cl-作为电子给予体可以提高TiO2薄膜的光致亲水性,但它们与表面羟基的氢键作用较弱难以显著提高蓄水性能;F-离子虽有较强的蓄水性能(氢键作用强),但其强烈的吸电子作用使其易接受光生电子而降低TiO2薄膜的光致亲水性.更为重要的是,由于卤素离子是一种电解质,其过多的添加会破坏TiO2溶胶的双电层结构进而导致溶胶的不稳定,使得卤素离子的促进作用被大大限制.因此,若能在TiO2溶胶中引入一种非离子型的电子给予体就有可能通过增加添加量(依然确保溶胶稳定)以提供更多电子捕获光生空穴,进而促进TiO2在光激发下产生更多的Ti3+中心(甚至使Ti3+稳定存在).另外,考虑到TiO2薄膜表面羟基的失去无法避免,若此电子给予体能够提供额外的亲水中心(羟基或其他极性基团),就有可能进一步提高TiO2薄膜在撤去紫外光照后的蓄水性能.聚乙二醇(PEG)作为一种稳定性良好的水溶性非离子型表面活性剂(添加量较多也能维持TiO2溶胶的稳定),一方面极性较强可作为电子给予体,另一方面可提供大量稳定的羟基,我们分析其掺入TiO2薄膜中很有可能同时提高TiO2薄膜的光致亲水性及在无光激发下的亲水持久性.为此,本文将PEG引入到TiO2溶胶中,利用提拉法在载玻片上制出含PEG的TiO2薄膜,通过测试样片在紫外光照下水接触角的变化,考察不同浓度PEG对TiO2薄膜光致亲水性及其持久性的影响,并初步探讨了其作用机制.2实验部分2.1样品制备2.1.1制备TiO2溶胶将1.1mL浓硝酸(68%(w),上海化学试剂有限公司,简称上海试剂)加至150mL去离子水中,强烈搅拌下滴加12.5mL钛酸四丁酯(分析纯,上海试剂),继续搅拌使之变成均匀透明的溶胶,溶胶经半透膜渗析后调节至pH值为3.0左右,即得到稳定的纯TiO2溶胶.在上述溶胶中分别加入PEG2000 1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%(w)溶解后超声均匀,制得含不同浓度PEG的TiO2溶胶.2.1.2制备TiO2薄膜将帆船牌载玻片分别在10mol·L-1稀硝酸、丙酮、无水乙醇(分析纯,上海试剂)和去离子水中超声清洗30min,干燥后制得干净的基底样片.而后将样片分别浸入上述纯TiO2及含不同含量PEG(分析纯,上海试剂)的TiO2溶胶中,以稳定的速度(1cm·1765Acta Phys.-Chim.Sin.2012Vol.28min-1)从溶液中提拉出液面、晾干,如此重复提拉三次,而后在80°C下干燥1h制得表面涂有TiO2薄膜的样品.记为TiO2和TiO2-P x(x=1,2,4,6,8,10,分别代表TiO2溶胶中的PEG2000浓度,分别为1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%(w)).2.2结构特性溶胶的ζ电势和胶粒大小用英国MALNERN公司的3000HSA Zatasizer测定,测定温度为20°C.薄膜样品的X射线衍射(XRD)晶型结构用德国Bruker公司的Phlip XʹPert-MPD型X射线衍射仪测定,采用Cu靶(Kα,λ=0.1504nm),石墨单色器,工作电压35kV,工作电流15mA.红外漫反射光谱在美国ThermoNicolet公司的NEXUS670红外光谱仪上测定,以Au膜为参比,扫描范围4000-400cm-1.紫外漫反射光谱在澳大利亚Vairian公司产Cary500型UV-Vis漫反射光谱仪进行.2.3光致亲水性薄膜样品的亲水性采用水滴接触角来评价,在德国Dataphsics的OCA-20接触角测试仪上进行.由于新鲜制备TiO2膜的初始接触角一般为5°-15°,无法反映样片的光致本征特性,为此将膜片先在干净的空气中暗处放置10天左右,待其接触角增大至30°以上再进行光照以比较光致亲水性,光源365 nm紫外灯,强度为(0.5±0.1)mW·cm-2,实验环境为室温和室内湿度.3结果与讨论3.1TiO2溶胶特性TiO2溶胶添加PEG后,应尽量保证溶胶的稳定性(主要是电化学性质).而ζ电势(溶剂化的胶粒与处于扩散层中电荷之间的电位)和溶胶粒子大小是描述溶胶电化学性质的两个主要特征.表1为不同含量PEG的TiO2溶胶样品(TiO2-P x)的粒子尺寸与ζ电势.表1显示,TiO2溶胶中加入适量PEG并没有引起其溶胶粒子尺寸的显著变化,但当PEG含量高于2.0%(w)时降低了TiO2溶胶的ζ电势.Mʹpandou和Siffert15认为,PEG是一种长链非离子表面活性剂,其加入所引起的TiO2溶胶ζ电位的降低不是因双电层中的电荷变化所致,而是PEG分子进入胶粒双电层结构中的扩散层甚至紧密层,进而引起双电层中的滑移面向扩散层移动导致ζ电位降低(见图1).也就是说,PEG的加入有助于溶胶粒子的均匀分散而稳定TiO2溶胶,即便PEG添加量高达10.0%(w)时溶胶依然稳定(见表1).3.2TiO2薄膜晶相结构图2为各种TiO2薄膜样片的XRD谱图.与纯TiO2薄膜样片相似,薄膜中添加PEG后并没有明显改变TiO2薄膜的晶相,都呈现出锐钛矿的特征峰(25.28°、48.05°),但强度稍有减弱,特别是TiO2-P10样品.值得注意的是,上述系列TiO2薄膜样品都未进行高温处理,由此可见TiO2溶胶只要低温干燥就拥有具有光催化活性的锐钛矿晶相.这一点对于TiO2溶胶很有意义,简便了其使用方法,从而拓宽了其应用范围,如可直接作为常规涂料涂覆在外墙表面使用.3.3光致亲水性图3为不同含量PEG的薄膜样品水滴接触角随光照时间的变化.图中显示,各种薄膜样品表面的水滴接触角都随光照时间延长而下降,但下降程度不同.与纯TiO2薄膜样品相比,TiO2-P2样品的水滴接触角下降速度更快,也具有更低的最终接触角,图1PEG加入前后TiO2溶胶双电层结构示意图15 Fig.1Sketch of double electric layers of TiO2sols addedwith or without PEG15(a)without PEG,(b)with PEG表1不同含量PEG的TiO2溶胶样品(TiO2-P x)的粒子尺寸与ζ电势Table1Particle sizes andζpotentials of TiO2sols samples (TiO2-P x)containing different contents of PEGx1246810Particle size in sols/nm19.619.919.619.419.319.720.3ζpotential/mV47.448.043.239.742.340.643.4x in TiO2-P x is1,2,4,6,8,10corresponding to contents of PEG in TiO2sols of1.0%,2.0%,4.0%,8.0%,and10.0%(w),repectively.1766郑华荣等:聚乙二醇对TiO 2薄膜光致亲水性的促进作用No.7明显表现出更优的光致亲水性;其他含PEG 的薄膜样品虽然初始阶段接触角随光照时间下降较快,但要使接触角低于30°则较纯TiO 2样品需要更长的辐照时间.继续光照40min 后,TiO 2-P1、TiO 2-P4和TiO 2-P6样品表面的水滴接触角都比纯TiO 2样品的低,但TiO 2-P8和TiO 2-P10样品表面的水滴接触角较纯TiO 2样品高得多.进一步将此不同样品的最低光致接触角与相应所有TiO 2溶胶中所含PEG 量进行对比作图(见图4),可以看出随着TiO 2溶胶中PEG 含量的增加,所对应薄膜样品的表面接触角逐渐下降,当PEG 含量增加到2.0%(w ),样品的接触角最低;随着PEG 含量的继续增加,样品的接触角逐渐增大,当PEG 含量大于6.0%(w )时,样品表面水滴接触角已高于纯TiO 2薄膜样品.由此可见,适量的PEG 存在可以提高TiO 2薄膜光致亲水性.然而,过多的PEG 并不利于薄膜光致亲水性能的提高,这可能是TiO 2溶胶中PEG 含量过高时,将会减少薄膜单位表面上的TiO 2粒子数,导致薄膜的亲水性能下降.3.4亲水持久性为了比较添加PEG 前后TiO 2薄膜样品表面的亲水持久性,选择上述光照后纯TiO 2和TiO 2-P2样品放在室内环境中,分别比较两者在无紫外光照下存放不同时间后表面接触角的变化.图5结果显示,两薄膜样品的接触角都随着存放时间延长而增大,但TiO 2-P2样品表面接触角恢复较慢,放置120h 后接触角稳定在20°以下,而纯TiO 2样品表面接触角在前8h 内就迅速增大,120h 后接触角稳定增大到40°以上.可见,TiO 2薄膜中添加PEG,不仅可以提高薄膜的光致亲水性能,而且可提高其在无紫外光照图3不同TiO 2薄膜样品紫外光照时间下的水滴接触角变化Fig.3Water-droped contact angle as function ofirradiation time over different film samples under UV light(a)TiO 2,(b)TiO 2-P1,(c)TiO 2-P2,(d)TiO 2-P4,(e)TiO 2-P6,(f)TiO 2-P8,(g)TiO 2-P10图4TiO 2溶胶中PEG 含量与相应薄膜样品光照40min 后水滴接触角的关系Fig.4Influence of the PEG content in TiO 2sols on the water-droped contact angle over TiO 2film samples underUV irradiation for 40minw PEG /%:(a)0,(b)1.0,(c)2.0,(d)4.0,(e)6.0,(f)8.0,(g)10.05撤去紫外光照后TiO 2和TiO 2-P2样品表面水滴接触角随放置时间的变化Fig.5Water-droped contact angles of TiO 2and TiO 2-P2samples as function of storage time under no UVirradiation2不同TiO 2薄膜样品的X 射线衍射(XRD)谱图Fig.2X-ray diffraction (XRD)patterns of different filmsamples(a)TiO 2,(b)TiO 2-P1,(c)TiO 2-P2,(d)TiO 2-P4,(e)TiO 2-P6,(f)TiO 2-P8,(g)TiO 2-P10Acta Phys.-Chim.Sin.2012Vol.28下的亲水持久性.3.5PEG 在TiO 2薄膜光致亲水性形成过程中的作用探讨依据Ti 4+接受光生电子形成Ti 3+的过程是TiO 2形成亲水中心的关键步骤这一共识,12我们认为PEG 的加入也可能是通过促进此步骤进行而提高TiO 2薄膜的亲水性能.鉴此,若能看出PEG 加入前后TiO 2薄膜在紫外光照后表面Ti 3+物种的不同,就有可能证明这一点.那如何判断光激发下PEG 所引起的Ti 3+物种差异？研究认为,紫外光照下TiO 2中的Ti 3+物种(相当于氧空位)可作为价带与导带之间的中间过渡能带捕获光生电子,而后被捕获的光生电子可连续不断地跃迁到导带,由此会导致TiO 2在2200-1300cm -1之间的非结构特征IR 瞬态吸收增强.11,16-18为此,我们比较了TiO 2-P2和TiO 2样品在紫外光照前后的FTIR 谱图.图6结果显示,纯TiO 2样品紫外光照前后在2200-1300cm -1之间谱图几乎没有发生变化,而TiO 2-P2样品在紫外光照30min 后,在2200-1300cm -1之间的吸收明显增强.这表明,纯TiO 2薄膜中产生的Ti 3+物种只能在紫外光照下瞬态存在,而PEG 的引入使得TiO 2薄膜生成的Ti 3+物种即便在撤去紫外光后也能保持稳定.另外,由于大量Ti 3+物种的存在会因其吸收近紫外光而使TiO 2薄膜呈现紫色,19-21为此进一步比较了上述两样品的UV-Vis 漫反射光谱.图7结果显示,纯TiO 2薄膜样品光照前后的谱图非常相似,都只在365nm 波长以下显示出TiO 2薄膜的明显吸收,光照后并未带来光吸收的明显变化.对于加有PEG 的TiO 2-P2薄膜样品,紫外光照30min 后在385nm 附近的近紫外区吸收显著增强.而且撤去紫外光照9h 后,此光吸收依然存在,但放置24h 后已基本消失.这表明纯TiO 2薄膜表面在紫外光激发下产生的Ti 3+寿命很短、难以稳定存在,但PEG 的加入有利于Ti 3+的形成与稳定存在.进一步对比图7中两样品的光吸收结果可看出,TiO 2样品在可见光区的反射率随波长增长可呈现下降趋势,显示出明显的可见光吸收;而TiO 2-P2样品在可见光区的反射率显然要稳定得多.这是因为纯TiO 2薄膜在干燥过程中由于TiO 2粒子的聚集导致膜表面不够均匀,从而发生膜的散射现象(膜外观表现出明显的彩色).而TiO 2-P2样品在干燥过程中,PEG 能够分散TiO 2粒子使得薄膜均匀分布,显示出良好的外观一致性(外观并未出现彩色).这表明PEG 的引入能够避免或减少TiO 2在涂覆使用时对材料表面外观的影响,这对于TiO 2光自洁涂料在装饰性建筑材料表面的应用非常重要.综合上述两薄膜样品的FTIR 和UV-Vis DRS 结果,结合前面提到的TiO 2光致亲水性形成机制,我们提出紫外光照下PEG 在TiO 2薄膜形成亲水中心过程中的作用机制:PEG 结构中的－OH 基团作为电子给予体复合TiO 2的光生空穴,使得Ti 4+易接受光生电子形成Ti 3+,最后产生亲水中心.由于PEG 结构中具有大量的－OH 基团,可捕获大量的光生空穴,导致更多的光生电子被Ti 4+捕获形成Ti 3+,表现出外观明显的紫色.由于TiO 2表面形成的Ti 3+较多,部分Ti 3+有可能被PEG 的－OH 基团包围,难以全部吸附H 2O 而生成Ti 4+和表面羟基(亲水中心),因而不图6TiO 2和TiO 2-P2样品光照30min 前(a)后(b)的FTIR 光谱Fig.6FTIR spectra of TiO 2and TiO 2-P2samples before (a)and after (b)UV irradiation for 30min1768郑华荣等:聚乙二醇对TiO 2薄膜光致亲水性的促进作用No.7会立即失去颜色.随着无紫外光照下放置的时间延长,亲水的表面羟基部分被O 2取代,O 2作为电子接受体可接受来自Ti 3+表面的电子使得Ti 3+失去电子变成Ti 4+,同时部分Ti 3+吸附空气中的H 2O 形成表面羟基(亲水中心)同时失去电子变为Ti 4+,两者的共同作用导致Ti 3+逐渐消失而失去紫色外观.上述作用过程可描述如下:(1)TiO 2表面在紫外光照下产生光生电子(e -cb )与光生空穴(h +vb ):TiO 2+h ν→e -cb +h +vb(2)PEG 作为电子给予体捕获光生空穴:PEG+h +vb →PEG(h +vb )(3)Ti 4+接受光生电子生成Ti 3+物种:Ti 4++e -cb →Ti3+(4)Ti 3+和相邻的Ti 4+共吸附H 2O 形成表面羟基(亲水中心),同时释放电子:Ti 3++H 2O+Ti 4+－O →Ti 4+－OH+Ti 4+－OH+e -(5)释放出的电子与PEG 捕获的部分空穴复合:e -+PEG(h +vb )→PEG上述过程中,由于PEG 捕获空穴能力极强,在光照情况下第4步中释放的电子数远小于第2步中PEG 的捕获空穴数,也就是第4步中的Ti 3+消耗数远小于第3步中的Ti 3+生成数,最终表现出Ti 3+的稳定存在.在暗处放置后:(1)吸附在Ti 4+上的羟基被O 2置换失去:Ti 4+－OH+Ti 4+－OH →Ti 4+－O －Ti 4++H 2O(2)依然稳定存在的Ti 3+吸附H 2O 补充形成羟基(亲水中心)并逐渐消失:Ti 3++H 2O+Ti 4+－O →Ti 4+－OH+Ti 4+－OH+e -(3)此释放电子与PEG 捕获的空穴复合:e -+PEG(h +vb )→PEG上述过程一直进行,直至二氧化钛光激发产生的Ti 3+全部耗完(本实验中停止光照24h 后已耗尽).不过,由于PEG 表面存在大量羟基,其或与Ti 4+表面的羟基通过氢键作用减缓羟基被O 2置换的过程.值得注意的是,将图4中TiO 2-P2样品在暗处放置后的亲水性能与图7中的UV-Vis DRS 结果比较发现,尽管撤去紫外光照,但只要TiO 2-P2表面还存在近紫外区的吸收,其依然有良好的亲水性能.但当样品表面的近紫外区吸收失去时(24h 后),其亲水性能也明显下降.上述含PEG 的TiO 2薄膜样品的FTIR 和UV-Vis DRS 结果也表明,对于一般光催化作用中瞬间完成的光生电荷产生、迁移、捕获和复合等具体过程,可通过在光催化过程中引入光生电子或空穴捕获能力较强的物种延长中间物种的寿命,使得在稳态下研究TiO 2光激发下的瞬态行为成为可能.需要说明的是,尽管在本实验中没有考察TiO 2对PEG 本身的光催化氧化降解作用,但实验过程中PEG 的作用并没有下降,这可能是PEG 作为一种长链聚合物(分子量2000),难以被氧化分解.4结论PEG 作为一种非离子型长链分子,将其引入到TiO 2溶胶中不会破坏溶胶的双电层结构而保持溶胶图7TiO 2和TiO 2-P2样品光照前后的紫外可见漫反射光谱Fig.7UV-Vis diffuse reflectance spectra of TiO 2and TiO 2-P2samples(a)before UV irradiation,(b)UV irradiation for 30min,(c -k)removing UV light for 5min,10min,20min,35min,1h,2h,4h,6h,9h,respectively,(m)removing UV light for 24h1769Acta Phys.-Chim.Sin.2012Vol.28的长期稳定,由此制得的TiO2薄膜样品较纯TiO2薄膜样品具有较好的光致亲水性能及蓄水性能.比较纯TiO2薄膜和含PEG的TiO2薄膜的FTIR和UV-Vis DRS谱图结果发现,加入PEG可以大大提高TiO2薄膜中Ti3+的生成稳定性.正是大量稳定的Ti3+生成促进了TiO2薄膜的光致亲水性及其持久性.References(1)Negishi,N.;Iyoda,T.;Hashimoto,K.;Fujishima,A.Chem.Lett.1995,841.(2)Ohko,Y.;Fujishima,A.J.Phys.Chem.B1998,102,1724.doi:10.1021/jp9727916(3)Ohko,Y.;Tryk,D.A.;Hashimoto,K.;Fujishima,A.J.Phys.Chem.B1998,102,2699.doi:10.1021/jp9732524(4)Hoffmann,M.R.;Martin,S.T.;Choi,W.Chem.Rev.1995,95,69.doi:10.1021/cr00033a004(5)Bount,M.C.;Kim,D.H.;Falconer,J.L.Environ.Sci.Technol.2001,35,2988.doi:10.1021/es001737r(6)Yu,J.G.;Yu,J.C.;Ho,W.K.;Jiang,Z.T.New J.Chem.2002,26,607.doi:10.1039/b200964a(7)Liu,P.;Ling,L.;Lin,H.X.;Fu,X.Z.Chem.J.Chin.Univ.2000,21,462.[刘平,凌兰,林华香,付贤智.高等学校化学学报,2000,21,462.](8)Sakai,N.;Fujishima,A.;Watanabe,T.;Hashimoto,K.J.Phys.Chem.B2001,105,3023.doi:10.1021/jp003212r(9)Hur,J.S.;Koh,Y.Biotechnol.Lett.2002,24,23.doi:10.1023/A:1013849014715(10)Wang,R.;Hashimoto,K.;Fujishima,A.;Chikuni,M.;Kojima,E.;Kitamura,A.;Shimohigoshi,M.;Watanabe,T.Nature1997,388,431.(11)Thompson,T.L.;Yates,J.T.,Jr.Chem.Rev.2006,106,4428.(12)Wang,R.;Sakai,N.;Fujishima,A.;Watanabe,T.;Hashimoto,K.J.Phys.Chem.B1999,103,2188.doi:10.1021/jp983386x (13)Chen,X.;Geng,Q.;Liu,J.F.;Ding,Z.X.;Dai,W.X.;Wang,X.X.Acta Phys.-Chim.Sin.2009,25,2237.[陈旬,耿强,刘军峰,丁正新,戴文新,王绪绪.物理化学学报,2009,25,2237.]doi:10.3866/PKU.WHXB20091036(14)Dai,W.X.;Wang,X.X.;Fu,X.Z.;Liu,P.;Lin,H.X.ActaPhys.-Chim.Sin.2005,21,1274.[戴文新,王绪绪,付贤智,刘平,林华香.物理化学学报,2005,21,1274.]doi:10.3866/PKU.WHXB20051116(15)Mʹpandou,A.;Siffert,B.J.Colloid.Surf.1987,24,159.doi:10.1016/0166-6622(87)80347-5(16)Berger,T.;Sterrer,M.;Diwald,O.;Knozinger,E.;Panayotov,D.;Thompson,T.L.;Yates,J.T.,Jr.J.Phys.Chem.B2005,109,6061.doi:10.1021/jp0404293(17)Szczepankiewicz,S.H.;Moss,J.A.;Hoffmann,M.R.J.Phys.Chem.B2002,106,2922.doi:10.1021/jp004244h(18)Yamakata,A.;Ishibashi,T.;Onishi,H.J.Mol.Catal.A2003,199,85.doi:10.1016/S1381-1169(03)00021-9(19)Ganduglia-Pirovano,M.V.;Hofmann,A.;Sauer,J.Surf.Sci.Rep.2007,62,219.doi:10.1016/j.surfrep.2007.03.002 (20)Diebold,U.Surf.Sci.Rep.2003,48,53.doi:10.1016/S0167-5729(02)00100-0(21)Li,M.;Hebenstreit,W.;Diebold,U.J.Phys.Chem.B2000,104,4944.doi:10.1021/jp99432721770。
细胞膜结构与功能
细胞膜结构与功能细胞膜是细胞的外包膜，是细胞内部与外部环境之间的重要分界线。
它不仅给细胞提供了形态特征，还起着保护细胞内部结构、调节物质进出以及维持细胞内外环境稳定的关键作用。
本文将详细介绍细胞膜的结构和功能，并探讨其重要性和相关研究进展。
一、细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双层构成，其中磷脂分子是由疏水性的脂肪酸尾部和亲水性的磷酸甘油头部组成。
磷脂的排列使得疏水性尾部面向内部形成双层平行排列的疏水区域，而亲水性头部面向外部形成双层平行排列的亲水区域。
这种磷脂双层结构是细胞膜内外环境之间选择性通透的基础。
除了磷脂，细胞膜还含有大量的膜蛋白。
膜蛋白分为两类：一类是与磷脂双层相互结合的内在膜蛋白，它们主要参与细胞内外物质的传输和通讯；另一类是悬浮在脂质双层表面的外在膜蛋白，它们主要负责细胞与细胞之间的相互作用和信号传导。
这些膜蛋白的存在使得细胞膜具有更加复杂和多样化的功能。
二、细胞膜的功能1. 细胞膜的物质通透性细胞膜的磷脂双层结构赋予了它选择性通透的能力，即它可以控制物质进出细胞的过程。
这主要通过膜蛋白实现。
其中，载体蛋白可以帮助大分子物质（如葡萄糖和氨基酸）跨越膜，离子通道蛋白则负责调节离子的进出，使细胞维持正常的离子浓度差。
2. 细胞膜的受体功能细胞膜上的受体蛋白可以感受到外界的信号物质，启动细胞内信号传导的级联反应，最终调控细胞的生理功能。
这些受体蛋白可以与特定的信号分子结合，例如激素、神经递质等，通过改变细胞内的代谢、增殖、分化等，实现对外界环境的适应。
3. 细胞膜的细胞识别功能细胞膜表面的糖蛋白和糖组分形成的糖（糖链）可以作为细胞的识别标志，参与细胞与细胞之间的识别和黏附。
这对于多细胞生物中的个体发育、免疫反应等过程非常重要。
4. 细胞膜的细胞内外环境稳定性维持细胞膜不仅可以控制物质的进出，还可以维持细胞内外环境的稳定。
细胞膜上的离子泵和离子通道可以调节细胞内的离子浓度，维持细胞内外的离子平衡；而细胞膜上的酶和功能蛋白可以参与细胞代谢等重要功能，从而维持细胞内外环境的稳定。
紫外辐照纳米尺度TiO2薄膜亲水性转变的机理
第 ２期
宗祥 福 等 ： 外 辐 照 纳 米 尺 度 Ｔ Ｏ 薄 膜 亲 求 性 转 变 的 机 理 紫 ｉ２
２９ ０
移 且 峰 宽 增 加 ， １ ０ ８ｃ 在 ２ ． ｍ 处 有 一 尖 锐 的 强 峰 ， 明 表 在薄 膜 中 形 成 了 锐 钛 矿 相 ， 在 某 种 程 度 上 形 成 了 长 并 程 有 序 【 ． ４ ３ ９ ｃ 。处 ， 楚 地 呈 现 较 微 弱 的 峰 ， 在 ４ ． ｍ 。 清 它对 应于金 红石 相 的 Ｅ ｇ模 图 １ ｂ 为 经 紫 外 光 照 射 后 的 Ｔ Ｏ 薄 膜 的 喇 曼 光 。 （） ｉ， 谱 谱 图 中 在 １０ ｒ 处 的 峰 变 得 更 强 ． ４ ３ ９ ２ １ｃ ｎ 在 ４
收 稿 日期 ： ０ １ １ —２ ２ ０ ０２
作 者 简 介 ： 祥 福 （９ ５ ）男 ． 旦大 学 首席 教 授 ， 士 生 导 师 ； 峰 ． ， 士 研 究 生 ； 讯联 系 人 翁 ｛ 宗 １３ 一 ． 复 博 王 男 硕 通 由民教 授
维普资讯
ＴＯ 薄膜 对 水的接 触角 浸润 性测量 是 用 Ｊ ｉ２ Ｙ培２型 接 触 角 仪 测 得 的
２ 结 果 与讨 论
紫 外 辐 照 前 后 纳 米 尺 度 ＴＯ ｔ 薄 膜 的 喇 曼 光 谱 如 图 １ 示 所
图 １ ａ 为 光照前 Ｔ 。 薄 膜的 喇曼 光谱 ． 与锐 钛 矿 相 Ｔｉ 晶体 的喇 曼谱 相 像 ， 是 在频 率 上 有 蓝 （） ｉ１ 这 Ｏ２ 只
隧 道 电 流 为 ０ ９ ｎ 接 触 偏 压 为 ｌＶ． １ 内 扫 描 出 １ ０行 从 而 获 得 其 表 面 形 貌 图 像 所 有 测 量 都 在 室 Ａ， 在 ０Ｓ ８ 温 下 、 气 气 氛 中 进 行 大 为 了 使 Ｔ 薄 膜 转 变 为 亲 水 性 状 态 ， ３ ５ｎ 波 长 的 紫 外 灯 照 射 薄 膜 ， 用 的 光 的 功 率 密 度 为 ２ ｉ 用 ６ ｍ 所 ２ ｍＷ ／ ｅ 在 紫外光 照前 的 ２ ０ ｄ中 ， 了 避 免 疏 水 态 向 亲 水 态 的 动 态 转 变 ， 品 被 保 存 在 暗 室 之 中 为 样
膜分离技术的研究进展
应用于工业 [2] 。 膜分离不仅可以对固体的溶质进行分离, 也可
以对溶液中溶解的气体进行分离, 随着工业的发展, 膜分离技
术已经广泛应用在包括医药、 食品、 化学等众多行业中并发挥
举足轻重的作用。 膜分离技术与常规的蒸发和蒸馏相比, 膜技
摘 要: 膜分离技术具有较好的分离效果, 作为一种新型且高效的分离技术在当前具有很广阔的发展前景, 进而得到了迅
速的发展。 目前膜分离技术日益成熟, 已在环保、 医药、 生物、 化工等领域得到了广泛的应用。 本文对膜分离技术的特点与分离
原理及其应用中存在的问题进行了综述, 且分析了不同类型常用膜技术的特点及其应用的范围, 提出了膜技术发展研究中存在的
难去除, 丢弃时很容易造成二次污染 [12-13] , 给企业带来过高的
成本。
2 常用的膜分离技术分类
膜分离作为一种新兴且高效的分离技术, 进而得到了迅速
的发展, 在日常的应用领域不断的拓展。 膜分离技术是利用膜
的选择透过性, 当前在实际应用中较为普遍的膜技术包括; 微
滤、 纳滤、 超滤、 反渗透、 电渗析等。
泛的为有机膜, 但其机械强度差, 不耐酸碱, 无法在高温下作
业, 难以满足工业需求。 无机膜受限于制造水平、 技术、 材料
等方面, 也存在着质脆易损坏、 制造成本偏高等。 并且溶液中
可能存在的颗粒会划伤膜, 膜的微孔很小, 容易被污染物堵塞
和污染, 需要定期进行清洗, 在大多数情况下, 附着的污染物
备的膜具有较高的凝结温度可实现快速的相分离, 并具有大孔
径和疏松孔结构, 处理后纤维素膜的水通量增加了 7 倍。 猪油
和食品废水纳米乳的排油率高于 98% 。 纤维素微滤膜可以以绿
超亲水表面的构筑及应用进展
2022 年第51 卷第 4 期石油化工PETROCHEMICAL TECHNOLOGY·492·
超亲水表面的构筑及应用进展王崧合（中石化宁波新材料研究院有限公司，浙江 宁波 315207）
［摘要］超亲水表面（水接触角小于10°）是目前最受关注的研究领域之一，这类表面在油水分离、自清洁、防雾等领域表现出优异的性能。综述了近年来在超亲水表面设计、制备和应用方面的研究进展，并对未来的发展前景进行了展望。［关键词］超亲水表面；油水分离；水处理；自清洁［文章编号］1000-8144（2022）04-0492-06 ［中图分类号］TQ 028.4 ［文献标志码］Ａ
Progress in preparation and application of superhydrophilic surfaces
Wang Songhe（Sinopec Ningbo New Materials Research Institute Company Limited，Ningbo Zhejiang 315207，China）
［Abstract］Superhydrophilic surface(water contact angle less than 10°) is currently one of the most interesting research areas. This kind of surface shows excellent performance in oil-water separation，self-cleaning，anti-fog and other application fields. The article reviews recent research results in the design，preparation and application of superhydrophilic surfaces，and prospects for future development.［Keywords］superhydrophilic surface；oil-water separation；water treatment；self-cleaning
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亲水性膜的研究进展
亲水性膜的研究进展
文章标题：亲水性膜的研究进展
摘要：亲水性膜因其耐污染等性能，成为当前分离膜研究的热点之一。
从疏水性材料亲水性改性和亲水性材料的角度出发，综述了亲水性分离膜的改性方法以及亲水性材料制备膜的优点。
关键词亲水性亲水性改性疏水性AdvancesonHydrophilicMembranes
1、概述
随着膜技术的发展，膜分离已经越来越广泛的应用于生产、生活的各个方面。
但其在使用过程中易被污染问题逐渐受到人们的重视。
常用于微滤和超滤的膜材料大多是疏水性的，如聚乙烯，聚丙烯，聚偏氟乙烯，聚砜等。
它们有良好的热稳定性及耐化学腐蚀性。
然而疏水性膜的缺点就是在使用过程中由于溶质吸附和孔堵塞而使得通量下降。
疏水性膜不被水润湿，为了让水透过膜必须进行材料表面改性，这些材料用于水过滤时必须对材料表面进行亲水化处理，而亲水化处理时引人的表面活性剂往往会影响它的一些使用，因此需要制备亲水性膜。
2、改性亲水性膜
膜性能与膜材料的性质密切相关，使用疏水性材料所制备的膜，
在使用时，水通量较低，在分离油／水体系(尤其是含蛋白质的溶液)时吸附污染严重，通量衰减很快，降低了膜的使用寿命，增加了操作费用，制约了其在膜分离领域的应用。
因此，大部分进行改性。
2.1膜表面化学处理改性
化学改性是在疏水材料表面引人亲水性成分的化学改性方法。
Molly[1]通过两步化学改性在PVDF膜表面引入了羧基。
即先使膜在含有相转移催化剂——四丁基溴化铵的NaOH溶液中脱HF，生成纳米级的超薄活性皮层，再用强氧化剂氯酸钾／硫酸氧化活性皮层中不饱和基团，改性过程在N2保护氛围中进行。
XPS光谱及UV光谱分析表明，膜表面引入的极性基团为羧基。
接触角测定表明，改性后膜表面的接触角较改性前降低了11°，膜表面的亲水性有较大改善。
Y．Nagase[2]等人为了改进聚砜的气体和液体的通透性，用聚合物反应引入PDMS(聚二甲基硅氧烷)作为支链来修饰聚砜。
这一类型的接枝共聚物应具有优异的成膜能力、热稳定性、机械强度和膜通透性。
刘贯一[3]利用氧化剂和表面活性剂对聚丙烯中空纤维膜表面进行亲水改性，提高了进行无泡充氧时中空纤维膜的耐压能力。
找出了适宜的亲水改性处理剂。
试验证明：聚己烯醇(PV A)是一种廉价、有效的表面亲水改性处理剂。
2.2膜表面接枝改性
刘锴[4]等人以二苯甲酮(BP)为光引发剂，丙烯酰胺(AAM)为接枝单体，以先用紫外光照射引发剂，然后将引发剂和单体分步输送到膜
上的方法对聚砜单内皮层中空纤维超滤膜的内表面进行接枝改性。
实验表明，改性后膜的表面亲水性有所上升，膜孔径也有一定程度的减小
李晶[5]等利用γ射线共辐照技术在聚醚砜(PES)膜上接枝了甲基丙烯酸。
通过改变甲基丙烯酸单体浓度，获得了具有不同接枝率的改性PES膜。
研究结果表明，在单体浓度B．Kaeselev[6]等人用UV照射将3种亲水性单体光化学聚合分别接在聚醚砜和聚砜膜上，并比较此两种膜对光照聚合的敏感度。
结果表明前者比后者易于接上侧链，且前者的亲水性强于后者。
2.3共混改性
共混改性是一种较为简单的改性方法，它是将一种亲水性的高聚物加入到铸膜液中共混以形成相对亲水的表面。
与其他方法相比，这种方法所成膜最初的孔径及其分布易于保持，并且亲水性的成分能均匀地分布在膜的表面和中间。
宋艳秋[7]等以聚砜为基材，采用共混法，利用聚原酸酯－b‘－聚乙二醇嵌段共聚物中聚乙二醇段表面自由能高的特性，时材料表面进行改性。
用扫描电子显微镜对表面微形态进行观察，以接触角评价材料表面的亲疏水性。
研究结果表明，材料表面出现微观相分离结构，且因聚乙二醇段富集于表面，材料表面的亲水性得以提高。
3、亲水性膜
使用亲水性材料直接制备膜，省去了改性，而且改性后的膜可能给使用带来不便，因此，亲水性材料是当今研究的热点。
Yong等，使用亲水性聚合物乙烯乙烯醇共聚物，采用湿法和热致相分离法制备了一系列的膜，研究了膜的形态，并且用在各个方面。
Cha等[8]以聚乙二醇(PEG)为稀释剂制得尼龙12微孔膜。
研究了PEG的分子量对微孔大小的影响，实时测定了相分离的平衡微区尺寸。
淬冷深度为15℃，PEG分子量由200增加为600时，平均微区尺寸由10um增大到17.5um。
Matsuyama等[9]采用热致相分离法制备亲水性微孔膜，使用两种不同的共单元亲水性乙烯-丙烯酸共聚物。
通过测量接触角确定这两
1 2 下一页亲水性膜的研究进展第2页
种共聚物的亲水性，低密度聚乙烯作为一种参考聚合物。
首先，作出三种聚合物体系的相图。
随着共聚物中丙烯酸的增加，浊点线转移到高温，结晶温度线转移到低温。
并且研究了膜结构并涉及最初的聚合物的浓度和冷却率。
随着聚合物初始浓度和冷却率的增加，膜孔减小。
熔融的聚合物中，在冷却产生聚合物浓度梯度之前，通过蒸发作用可获得具有小孔结构和上表面的表皮层。
郭行蓬等[10]采用两种羟基不同的乙烯乙烯醇共聚物，比较了两种羟基不同的EV AL和PEG相图的差异。
在此基础上,以PEG为稀释剂,TIPS法制备了EV AL中空纤维膜。
结果表明,纺丝时的冷却水浴温度、稀释剂的抽提温度以及EV AL含量对中空纤维的透气性有明显的影响。
M.E.Avramescu[11]用戊二醛或者环氧乙烷反应乙烯乙烯醇共聚物中乙烯醇链段中的羟基，产生牛血清蛋白的固化点，把EV AL微滤
膜进行功能化用于牛血清蛋白的分离，减少了非特异性吸附。
4结语
疏水性材料具有良好的热稳定性及耐化学腐蚀性。
然而疏水性膜的缺点就是在使用过程中由于溶质吸附和孔堵塞而使得通量下降。
亲水性膜有很多优点，目前大部分亲水性膜都是通过改性方法得到，但是这可能在使用过程中会带来不便。
因此，应该直接使用亲水性材料制膜，这就需要发现和合成亲水性材料，使得制膜工艺简单化。
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