用碳纳米管制备特殊高分子膜

材料牛注：在高分子膜中引入无机组分，不仅能改善修饰膜的孔结构和分布，增强机械性能和热稳定性，而且能提高膜的渗透性和选择性。在众多的无机填充粒子中，碳纳米管(CNTs)是一类具有独特的物化性能、力学性能和热性能的新型材料，因其有纳米级尺寸、中空圆柱形结构、多孔性等特征，碳纳米管在分子分离方面有潜在的应用。

近年来，对于高分子材料的性能进行了大量的基础研究和应用研究。聚合物的结构在与纳米粒子的相互作用中改变，导致这些材料物理性质发生显着变化，例如，分子扩散系数的变化。在用于液气分离的薄膜技术现代化过程中，这种材料是很有前景的。

俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院（National Research Nuclear University MEPhI）的与A.V. Topchiev石化合成研究所（俄罗斯）的研究人员通过加入碳纳米管开发了聚合物改性的方法。MEPhI的A.M.Grekhov副教授说：“我们设法确定出聚合物中碳纳米管的形成条件和必要的结构参数，从而保证了膜对某些气体和液体渗透性的显著提高。MEPhI研制了在任何类型的聚合物中对纳米管膜和团簇的几何特征进行建模和计算的程序包。我们通过复杂的设备制备并研究了所谓的渗透膜，其运输性质优于大部分现有的聚合物。”

在聚合物（乙烯基硅烷）中添加1wt%碳纳米管后，这种材料的对氮的渗透性提升了5倍，对氧的渗透性提升了2倍，对甲烷和丙烷的渗透性分别提升了4倍和15倍。这种材料应用十分广泛，例如天然气分离、从空气中去除CO2，用于有机混合物的纳米滤膜等。目前研究人员正在考虑将混合膜合成的方法应用于不同种类的聚合物。

碳纳米管溶液和渗透膜样品

原文链接：Scientists work out method to create unique polymeric membranes with carbon nanotubes

本文由材料人编辑部杨树提供素材，赵玲编译，点我加入编辑部。