Gittermembranfilter durchbrechen die Leistungsgrenzen der traditionellen Filtermedien mit ihrer nanosiegeblastigen gitterartigen Porenstruktur. Die Bildung dieser präzisen Struktur ist eine tiefe Integration der Materialwissenschaft und technischen Technologie, die sich auf die endgültige Kontrolle von Membranprozessparametern und präzise Regulierung im mikroskopischen Maßstab stützt. Von der molekularen Selbstorganisation von Polymermembranen bis hin zur genauen Schnitzerei von Mikrostrukturen bildet jeder Prozess die Grundlage für die Erzielung einer Filtrationsgenauigkeit auf Molekularebene. Als wichtiges Material für Netzmembranfilter Die Konstruktion der Polymermembranporenstruktur basiert hauptsächlich auf die Phaseninversionsmethode und die thermisch induzierte Phasenabschlusspflicht. Die Phaseninversionsmethode erzielt das geordnete Wachstum von Poren, indem der Übergangsprozess der Polymerlösung von homogener Phase bis zur Multiphase geschickt reguliert wird. In der Anfangsphase der Membranbildung wird das Polymer gleichmäßig in einem spezifischen Lösungsmittel gelöst, um eine homogene Lösung zu bilden, und dann wird die Lösung in eine Membran abgekratzt, wodurch das Systemgleichgewicht durch Eintauchen, Verdampfungsinduktion und andere Methoden durchbrochen wird. Wenn die beschichtete Membran als Beispiel das Eintauchausfällung verabschiedet, wird die beschichtete Membran in ein Gerinnungsbad eingetaucht, und das Lösungsmittel und das Koagulans werden schnell eine doppelte Diffusion unterzogen, was zu einer Flüssig-Flüssig- oder Flüssigkeits-Solid-Phasenabtrennung der Polymerlösung führt. In diesem Prozess werden Parameter wie die Verdunstungsrate des Lösungsmittels, die Zusammensetzung des Gerinnungsbades und die Temperatur zu den Schlüsselfaktoren, die die Porenstruktur bestimmen. Wenn das Lösungsmittel schnell verdunstet und das Gerinnungsbad und das Lösungsmittel eine starke gegenseitige Löslichkeit aufweisen, wird das Polymer schnell zu kleinen und dichten Poren aggregiert. Umgekehrt ist eine langsamere Phasen-Trennungsrate der Bildung einer großporigen Hochporositätsstruktur förderlich. Durch genaues Anpassen dieser Parameter können Forscher die Selbstorganisation von Polymermaterialien zu einem regelmäßig angeordneten Porenarray leiten und einen grundlegenden Rahmen für die Konstruktion nachfolgender Gitterstrukturen bieten. Die thermisch induzierte Phasenabschlusspartion (TIPS) verfolgt einen anderen Ansatz und verwendet Temperaturänderungen, um den Phasen -Trennungsprozess voranzutreiben. Diese Methode verwendet ein Verdünnungsmittel, das bei hohen Temperaturen vollständig mit dem Polymer mischbar ist und deren Löslichkeit bei niedrigen Temperaturen stark sinkt. Nach dem Erhitzen des Polymers und des Verdünnungsmittels in eine homogene Phase erfährt das System durch schnelles Abkühlen oder die Steuersatze der Kühlrate eine Phasenabtrennung oder die Trennung von flüssigem Lösungsmittel. Wenn die Temperatur abnimmt, trennen sich das Verdünnungsmittel und das Polymer allmählich und das Verdünnungsmittel in der Polymerphase in Form von winzigen Tröpfchen dispergiert. Das Verdünnungsmittel wird anschließend durch Extraktion und andere Methoden entfernt, wodurch eine Porenstruktur in der Membran bleibt. Genauige Kontrolle von Parametern wie Kühlrate, Verdünnungstyp und Inhalt bestimmt die Größe, Form und Konnektivität der Poren. Durch die Optimierung der Prozessbedingungen können die Poren in stark geordneter Weise in der Membran angeordnet werden, um ein einheitliches Poren -Netzwerk zu bilden. Nachdem die anfängliche Porenstruktur konstruiert wurde, ist es erforderlich, Mikro-Nano-Verarbeitungstechnologien wie Photolithographie und Nanoimprinting zu verwenden, um die regulären Poren weiter in eine Gitterform zu schnitzen. Die Photolithographie legt die Membranoberfläche selektiv durch eine PhotoMaske frei, um eine photochemische Reaktion im leichten Rezeption zu verursachen, und beseitigt dann einen Teil des Materials durch Schritte wie Entwicklung und Ätzen genau, um eine Gitterstruktur mit einer spezifischen geometrischen Form zu bilden. Die Nanoimprinting-Technologie verwendet eine Form mit einem nanoskaligen Muster, um das Muster durch mechanischen Druck auf die Membranoberfläche zu übertragen, sodass die Porenkanten genau geschnitten und umgeformt werden und schließlich ordentlich angeordnete gitterartige Poren gebildet werden. Diese Micro-Nano-Verarbeitungstechnologien können den Porengrößenfehler auf Nanometerebene steuern und sicherstellen, dass die Form-, Größe- und Designparameter der Gitterstruktur sehr konsistent sind. Der Bildungsprozess der nanoskaligen gitterartigen Porenstruktur ist im Wesentlichen die genaue Manipulation des Verhaltens der Materie im mikroskopischen Maßstab. Die Parameteranpassung der einzelnen Prozessverbindung ist wie Präzisionsschnitze auf molekularer Ebene, von der Selbstorganisation von Polymeren der Phasenabteilung bis zur präzisen Verarbeitung von Mikro-Nano-Strukturen, und eine Mikrostruktur mit ausgezeichneter Filtrationsleistung wird Schicht konstruiert. Diese präzisionsgeformte Gitterpore gibt den Filter nicht nur die Möglichkeit, nach Größe genau zu prüfen, sondern auch die selektive Aufbewahrung von Substanzen verschiedener Formen durch eine einzigartige geometrische Form, was dazu führt
