聚乙烯醇膜的改性及應用研究進展

顧 瑾，李俊俊，孫余憑，張 林，陳歡林

（1江南大學化學與材料工程學院，江蘇 無錫 214122；2浙江大學化學工程與生物工程學系，浙江 杭州 310027）

聚乙烯醇（PVA）是德國化學家Herman于1924年發現的一種水溶性高分子聚合物[1]。PVA具有嚴格的線性結構，化學性質比較穩定，分子鏈中含有大量的側羥基，因而具有良好的親水性能，同時還具有好的力學性能、耐熱性、耐有機溶劑、抗有機物污染和良好的成膜性能。正是由于這些優良的性能，早期對PVA的研究非常廣泛。1982年，德國GFT公司率先成功開發出親水性的 PVA膜、板框式組件及分離工藝，并應用于無水乙醇的生產，從而奠定了 PVA在滲透汽化膜分離中的工業應用基礎[2]。20世紀90年代，日本Nitti Denko公司的Linder等[3]開發了兩種商業PVA反滲透膜，將PVA膜應用于反滲透脫鹽工業領域。21世紀，研究人員又利用PVA材料的良好溶脹性制備了質子交換膜，應用在直接甲醇燃料電池[4]中，開拓了PVA膜的應用新領域。

盡管PVA膜已經有了相當程度的工業化應用，但是其潛在的優點和應用性仍然受到研究者的青睞和關注。如PVA具有抗有機物污染和耐氯的性能，而這兩個性能是目前商業聚酰胺反滲透膜所面臨的最大挑戰，同時PVA膜的通量較小，限制了其大規模應用，所以提高PVA反滲透膜或納濾膜的通量是近年來的一個新方向；PVA膜材料的溶脹性和結晶性會對其滲透汽化（PV）脫水性能有較大影響，近年來，很多研究者在提高通量及選擇性方面也做了很多工作；另外，由于良好的水溶脹性，PVA膜在燃料電池中的應用也在不斷研究當中。……