研究外部液体与纺丝液细流表面的作用机理,探索改变铸膜液相分离路径的手段,建立调控膜吸附剂表面形态结构的方法;采用外部液体调控相分离方法,制备溶质传质阻力低、具有离子交换吸附功能的中空纤维型树脂杂化膜吸附剂;考察膜吸附剂的吸附与脱附性能,揭示其形态结构与分离性能的关系;研究各种操作参数对分离性能的影响,优化分离纯化工艺,探究其用于蛋白质分离纯化的可能性,为规模放大建立实验与理论基础。通过本项目系统的研究为膜吸附剂的研究与开发提供了一个简单、实用且有效的手段。同时,对其他类分离膜制备方法的改进也具有重要参考价值。该项目的研究成果将在蛋白质、病毒、基因等生物活性物质的分离分级,含生物活性物质的除杂澄清过滤,中药有效成分提取、血液净化,无病毒、无热原水的制备,果汁、酒类的吸附澄清过滤,超纯水的制备以及电泳漆的回收与净化等方面具有广阔的应用前景。
制备了树脂填充PES纤维吸附剂、树脂/PES杂化吸附膜、阳离子树脂杂化EVAL纤维吸附剂、树脂/EVAL杂化吸附膜、树脂填充乙烯-乙烯醇共聚物中空纤维膜,以及具有选择性脱硫的无机-有机杂化分离膜等。采用外部液体如DEGMEE, TEEG及丙酮等改变了膜成形过程中的聚合物溶液相分离路径,达到了调控膜吸附剂表面形态结构的目的。通过可控相转化方法成功制备了基体为多孔性的且表面具有开孔结构的树脂填充吸附膜。所制备的吸附功能中空纤维树脂填充量能够达到75%,所制备的吸附膜对蛋白质BSA的静态吸附容量高达60mg/g膜以上,蛋白质回收率大于90%,并系统研究了膜的形态结构与性能的关系。设计并制作备了230cm2的功能微粒/有机杂化中空纤维膜组件, 对BSA/Hb模拟混合物的分离系数达到40,这为吸附功能分离膜的工程化应用奠定了基础。本项目通过使用外部液体调控相分离过程,实现了调控吸附膜表面形态结构的目标,并且解决了膜的形态结构与其机械强度之间的矛盾,该项目的研究成果将应用于生物分离,中药有效成分提取、血液净化等方面。