混合基質(zhì)膜（MMMs）是由基體材料與填料混合制成的新型膜材料，是分散的微粒相（填料）和連續(xù)的聚合物相（基體材料）相互作用構(gòu)成，填料一般為無(wú)機(jī)物，基體材料一般為有機(jī)物，因此混合基質(zhì)膜同時(shí)具有有機(jī)膜材料及無(wú)機(jī)膜材料的優(yōu)點(diǎn)，綜合性能更為優(yōu)良?；旌匣|(zhì)膜主要有混合基質(zhì)反滲透膜、混合基質(zhì)正滲透膜、混合基質(zhì)納濾膜等產(chǎn)品。

       蜂窩活性炭如何制成膜：

使用蜂窩活性炭通過(guò)溶液澆鑄的方法，使用氯仿作為溶劑來(lái)制造。制備具有不同蜂窩活性炭含量的溶液，同時(shí)保持相同量的聚合物。制備的聚合物溶液的濃度為4wt%。通過(guò)溶液流延制備的膜具有0-50%體積的蜂窩活性炭含量。制備膜的典型程序如下：首先，聚合物干燥的粉末與蜂窩活性炭顆粒一起溶解分散于氯仿并攪拌2小時(shí)。然后，使用超聲波裝置對(duì)溶液進(jìn)行超聲波處理，該裝置不影響聚合物的分子量。在下一步驟中，將溶液直接澆鑄成平整的模具和溶劑蒸發(fā)，用在環(huán)境條件下的恒定氮?dú)饬髦羞M(jìn)行。將干燥的膜用甲醇處理8小時(shí)，通過(guò)溶劑交換除去氯仿殘余物。在最后一步中，將蜂窩活性炭膜在60℃下在真空下干燥24小時(shí)，以完全除去溶劑殘余物。取決于蜂窩活性炭的量，所獲得的膜的厚度在80至160μm的范圍內(nèi)。

       蜂窩活性炭制膜效果：

使用差示掃描量熱法，來(lái)區(qū)分蜂窩活性炭的摻入量與原始膜之間的差異。因?yàn)榉涓C活性炭顆粒未經(jīng)化學(xué)改性(例如，含有官能團(tuán)，疏水或親水改性)，因此聚合物基質(zhì)與蜂窩活性炭的強(qiáng)鍵合不是預(yù)期在其他情況下，化學(xué)改性的填料的摻入已經(jīng)表現(xiàn)出對(duì)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果顯著歸因于化學(xué)鍵氫鍵主要發(fā)生在聚合物和蜂窩活性炭顆粒之間的聯(lián)系。值得一提的是，隨著蜂窩活性炭體積含量的增加，玻璃化轉(zhuǎn)變的增加。

混合基質(zhì)膜向上引入微孔活性炭顆粒為高體積含量以研究蜂窩活性炭上的傳輸性能，熱性能，和形態(tài)的影響制備。通過(guò)熱分析，揭示了蜂窩活性炭含量對(duì)聚合物的影響。觀察到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的小幅增加，表明蜂窩活性炭很好地?fù)饺刖酆衔锘|(zhì)中。熱重分析允許以更好的準(zhǔn)確度估計(jì)蜂窩活性炭含量，這對(duì)于氣體傳輸性質(zhì)的結(jié)果的相關(guān)性是重要的。通過(guò)掃描電子顯微鏡表征表明活性炭在聚合物基質(zhì)中的良好適應(yīng)性，而活性炭含量的增加導(dǎo)致膜底部的顆粒部分濃縮而不降低膜穩(wěn)定性，因?yàn)樗且餐ㄟ^(guò)成功的時(shí)滯實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。當(dāng)氯仿用作溶劑時(shí)，兩種組分都非常良好地相容，并且即使當(dāng)填料顆粒具有非常鋒利的邊緣和不均勻的形狀時(shí)，在溶劑蒸發(fā)期間蜂窩活性炭和玻璃狀聚合物界面上也不會(huì)形成任何顯著的間隙。所有氣體的滲透系數(shù)隨著蜂窩活性炭含量的增加而增加，而對(duì)大多數(shù)氣體對(duì)的選擇性保持穩(wěn)定。增加滲透率的效果源于蜂窩活性炭上氣體的吸附。隨著混合基質(zhì)膜中蜂窩活性炭含量的增加，對(duì)吸附和擴(kuò)散的影響，最終相對(duì)滲透率增加。因此，用于研究的氣體對(duì)。進(jìn)一步應(yīng)用的前景是制備具有蜂窩活性炭的混合基質(zhì)膜，所述蜂窩活性炭結(jié)合到其多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)中，所述物質(zhì)能夠與分離時(shí)的氣體混合物的組分特異性相互作用。