Фильтры сетки мембраны прорываются через границы производительности традиционных фильтров-медиа с их наномасштабной сеткой, подобной структуре пор. Формирование этой точной структуры представляет собой глубокую интеграцию технологий материальной науки и техники, опираясь на окончательный контроль параметров мембранного процесса и точную регуляцию в микроскопическом масштабе. От молекулярной самосборки полимерных мембран до точной резьбы микроструктур, каждый процесс закладывает основу для достижения точности фильтрации молекулярного уровня. Как важный материал для сетчатые мембранные фильтры , построение структуры пор полимерной мембраны в основном зависит от метода фазовой инверсии и термически индуцированного метода разделения фазы. Метод фазовой инверсии достигает упорядоченного роста пор, умно регулируя переходный процесс раствора полимера от однородной фазы к многофазу. На начальной стадии образования мембраны полимер равномерно растворяется в специфическом растворителе, образуя однородное решение, а затем раствор скрепируется в мембрану, разбивая системный баланс путем погружения осадков, индукции испарения и других методов. Принимая метод погружения в качестве примера, покрытая мембрана погружена в коагуляционную ванну, а растворитель и коагулянт быстро подвергаются двойной диффузии, что приводит к разделению жидкости или жидко-солидной фазой раствора полимера. В этом процессе такие параметры, как скорость испарения растворителя, состав коагуляционной ванны и температура становятся ключевыми факторами, которые определяют структуру пор. Когда растворитель быстро испаряется, а ванна коагуляции и растворитель имеют сильную взаимную растворимость, полимер быстро агрегирует, образуя мелкие и плотные поры; И наоборот, более медленная скорость разделения фазы способствует образованию крупной структуры с высокой пористостью. Точная корректировка этих параметров, исследователи могут направлять самосборку полимерных материалов с образованием регулярно расположенного пор-массива, обеспечивая базовую основу для построения последующих конструкций сетки. Метод термически индуцированного фазового разделения (TIPS) использует другой подход и использует изменения температуры для управления процессом разделения фазы. В этом методе используется разбавитель, который полностью недоступен с полимером при высоких температурах, и чья растворимость резко падает при низких температурах. После нагрева полимера и разбавителя до однородной фазы система подвергается разделению фазы жидкости или отделению жидкости с помощью жидкости путем быстрого охлаждения или контроля скорости охлаждения. Когда температура снижается, разбавитель и полимер постепенно разделяются, а разбавитель диспергируется в полимерной фазе в виде крошечных капель. Разбавление впоследствии удаляется извлечением и другими методами, оставляя структуру пор в мембране. Точное управление такими параметрами, как скорость охлаждения, тип разбавления и содержание, определяет размер, форма и подключение пор. Оптимизируя условия процесса, поры могут быть расположены высоко упорядоченным образом в мембране, чтобы сформировать единую пор. После того, как начальная структура пор была построена, необходимо использовать технологии микронано-обработки, такие как фотолитография и наноимпринт, чтобы дополнительно вырезать обычные поры в форму сетки. Фотолитография избирательно подвергает поверхность мембраны через фотомаску, чтобы вызвать фотохимическую реакцию в области воспитания света, а затем точно удаляет часть материала, такую как развитие и травление, чтобы сформировать структуру сетки с определенной геометрической формой. Технология отпечатка наноимпинга использует форму с наноразмерной картиной для переноса шаблона на поверхность мембраны с помощью механического давления, так что края пор точно разрезаны и изменяются, и, наконец, аккуратно расположенные сетки, образуются. Эти технологии микронано-обработки могут управлять ошибкой размера пор на уровне нанометра, гарантируя, что форма, размер и дизайн структуры сетки были очень последовательны. Процесс формирования наноразмерной сетки, похожей на структуру пор, по сути, является точным манипулированием поведением вещества в микроскопическом масштабе. Регулировка параметра каждой обработки канализации похожа на точную резьбу на молекулярном уровне, от фазового разделения самосборки полимеров до точной обработки микронановых структур, а микроструктура с превосходной производительностью фильтрации построен слой по слою. Эта сетка с точностью не только дает фильтру возможность точно скринировать по размеру, но и достигает селективного удержания веществ различных форм с помощью уникальной геометрической формы, что заставляет ее показать беспрецедентные преимущества в полях разделения белка и очистки газа.
