【正文】 。這種薄膜電池分兩層 ,第一層材料由砷化鎵和銻化鎵組成；第二層材料是銅銦二硒化合物。日本大型高層建筑均配備水再利用的裝置。除節(jié)約用水之外，水資源的再利用也是重要措施。美國南卡羅來納洲農(nóng)業(yè)實驗站已開始用金屬膜直接超濾蘋果漿。 (2)食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè) 工業(yè)發(fā)達導(dǎo)致的水質(zhì)下降使人們對飲用水的要求愈來愈高，家用凈水器 (超濾加活性炭吸附 )有著廣闊的市場。生產(chǎn)率是由通過隔膜以及隔膜表面上反應(yīng)物和生成物的分離率來決定的。 (5)催化膜 在膜反應(yīng)器中，利用膜的載體功能將催化劑固定在膜的表面或膜內(nèi)來制備催化膜。 (3)多相膜反應(yīng)和萃取膜反應(yīng) 親水的含有脂肪酶的酶膜將反應(yīng)器分隔為兩部分。膜過程和其他化工過程的聯(lián)合叫雜化膜過程，它代表了膜過程發(fā)展的新趨勢。 (4)氣體分離膜 氣體分離中常用的高分子膜，是非對稱的或復(fù)合膜，其膜表層為致密高分子層，即非多孔高分子膜。通過膜的篩分作用將溶液中大于膜孔的大分子溶質(zhì)截留，是溶質(zhì)分子與小分子溶劑分離的膜過程 。 超濾所用的膜為不對稱膜，它的特點是膜斷面形態(tài)的不對稱性。用 RO(Reverse Osmosis )進行海水淡化時，因其含鹽量較高，除特殊高脫鹽率膜以外，一般均須采用二級 RO淡化。芳香聚酰胺膜具有優(yōu)越的機械強度，化學(xué)性能穩(wěn)定，耐壓實，能在 pH值 410的范圍內(nèi)使用。不對稱膜的表面活性層上的微孔很小（約2nm），大孔支撐層為海綿狀結(jié)構(gòu)；復(fù)合膜由超薄膜和多孔支撐層等組成。 聚烯烴類 ——包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酰胺等。 溶解擴散作用是指當(dāng)膜材料對某些物質(zhì)具有一定溶解能力時，在外力作用下被溶解物質(zhì)能夠在膜中擴散運動，從膜的一側(cè)擴散到另一側(cè)，再離開膜。 被分離材料能夠從膜的一側(cè)克服膜材料的阻礙穿過分離膜，需要有特定的內(nèi)在因素與合適的外在條件。 作為合成樹脂的改性添加劑 作為儲油設(shè)備密封材料的添加改性劑 ,將高吸油性樹脂和纖維基材以及合成橡膠粘合劑等混合制成各種形狀的密封材料 ,具有極好的油封性能 ,且當(dāng)油溶脹后 ,強度損失很小，其中高吸油性樹脂占 5%～ 30%(質(zhì)量 )。當(dāng)和其它材料組合形成的復(fù)合材料 ,如用無紡布包覆粒狀固體 (形狀可調(diào)節(jié) ),可以替代傳統(tǒng)的吸油墊 ,如聚丙烯墊、聚苯乙烯墊等。采用高吸水性樹脂可以將婦女衛(wèi)生經(jīng)做的更薄，保水效果更好，提高運動自由度和著裝感；做成紙尿褲，由于鎖住水分，感覺更舒適。 水果、蔬菜在一般條件下難以保鮮，用高吸水性樹脂開發(fā)出一種可調(diào)節(jié)水分的包裝薄膜，用于包裝果蔬，可在一定程度上調(diào)節(jié)局部體系的氣氛、濕度，從而控制水果、蔬菜的呼吸代謝。當(dāng)高分子充分溶脹，從高分子彈性力學(xué)模型可知，高分子鏈伸展到一定程度會慢慢回縮 ,即存在彈性回縮力，最終達到熱力學(xué)平衡態(tài)。由于分子內(nèi)親油基的鏈段和油分子的溶劑化作用，高吸油性樹脂發(fā)生膨潤。 按原料組成分： 改性的天然高分子 （包括淀粉類和纖維素類） 全人工合成的高分子 （包括聚丙烯酸系樹脂、聚丙烯氰系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚環(huán)氧乙烷系樹脂等） 通常情況下，纖維素類高吸水性樹脂的吸水能力比淀粉類樹脂低，但是吸水速度快是其特點之一，在一些特殊情況下卻是淀粉類樹脂所不能取代的。 另外一種使用更為廣泛的分法是根據(jù)樹脂所交換離子的荷電特征分成陽離子型和陰離子型。 螯合基團是一類含有多個配位原子的功能基團 ， 目前最常見的配位原子是具有給電子性質(zhì)的第五族到第七族元素 ， 主要是 O、 N、 S、 P、 As、 Se等 。 (2)金屬陽離子配位型吸附劑 金屬陽離子配位型吸附劑又稱為高分子螯合劑 ， 是一類重要的功能高分子 。 高分子吸附劑 吸附劑的分類 (1)非離子型高分子吸附劑 非離子型吸附樹脂主要是指在分子結(jié)構(gòu)中不包含離子性基團 ， 主要依靠分子間范德華力進行吸附的高分子樹脂 。特別是用甲殼素 /殼聚糖制備的生物降解高分子材料或含有甲殼素 /殼聚糖的生物降解高分子材料 ,其降解產(chǎn)物不但有利于植物生長，還可改良土壤環(huán)境。 (3)光和生物雙降解高分子 光 生物雙降解高分子材料 ， 具有光 、 生物雙降解功能 ,它將光敏劑體系的光降解機理與淀粉的生物降解機理結(jié)合起來 ,一方面可以加速降解 ,另一方面可以利用光敏劑體系可調(diào)的特性達到人為控制降解的目的 。 在自然條件下測試出光敏劑含量與降解速度的曲線 ， 就可以根據(jù)該材料的使用期限選擇適當(dāng)?shù)挠昧?。 (2) 光降解高分子 在制備塑料時 ,通過向塑料基體中加入光敏劑 ,使其在光照條件下可誘發(fā)光降解反應(yīng)，此類塑料稱為光降解塑料。聚 β羥基丁酸酯 (PHB)是細菌與藻類的貯存產(chǎn)物， 70年代由英國 ICI公司開發(fā)成功并進行生產(chǎn)，可以完全生物降解 ,但力學(xué)和熱學(xué)性能不佳。 由于制備工藝 、 成本的限制 ， 該類材料的研究起步較晚 ， 但越來越受到重視 。美國開發(fā)了一種熱塑性淀粉材料，是以變性淀粉為主，且配有少量其它生物降解性添加劑的天然聚合物材料，淀粉含量高達 90%～ 100%，材料的性能類似于聚苯乙烯，可完全生物降解，且降解可控，產(chǎn)品廣泛用于醫(yī)用器材、包裝材料。 嚴(yán)格地講 ， 添加淀粉的可降解塑料不具備降解機理和功能 ， 所以該類產(chǎn)品已不再受歡迎 。 降解高分子 生物降解 淀粉添加劑 天然大分子 合成聚合物 光降解 添加光敏劑型 化學(xué)合成 氧化降解 復(fù)合降解 光生物雙降解 (1)生物降解高分子 生物降解高分子材料是指在自然界微生物或人體及動物體內(nèi)的組織細胞 、 酶和體液的作用下 ,可使其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 ,致使分子量下降及性能發(fā)生變化的高分子材料 。 由于雷達是軍事目標(biāo)偵查的主要手段 ,所以雷達波吸收材料的研制是關(guān)鍵 。 ?電子元件 (二極管 、 晶體管 、 場效應(yīng)晶體管等 ) 導(dǎo)電高分子材料在摻雜狀態(tài)具有半導(dǎo)體或金屬的電導(dǎo)性 ,去摻雜時表現(xiàn)為絕緣體或半導(dǎo)體 ,而原來禁帶寬度較大的仍為絕緣體 ,所以可以利用這些性質(zhì)來制作各種類型的元件成為二極管 、 晶體管及場效應(yīng)晶體管等具有非線性電流 電壓特性的電子元件 。 常見的有堿金屬： Li,Na,K等；在電化學(xué)摻雜中常用 R4N+， R4P+(R=CH3， C6H5等 ) p型摻雜是由于導(dǎo)電高分子的部分氧化 ， 即： x 聚合物 ? (聚合物 +y)x + (xy)e n型摻雜則是由于導(dǎo)電高分子的部分還原 ， 即： x聚合物 + (xy)e ? (聚合物 y)x 上述過程可通過電化學(xué)或化學(xué)方法完成 。 摻雜對于電子導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電能力的改變具有非常重要的意義，其導(dǎo)電性能往往會增加幾個數(shù)量級。 導(dǎo)電高分子的摻雜則是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的 。目前最高的室溫電導(dǎo)率可達 105S/cm，它可與銅的電導(dǎo)率相比，而重量僅為銅的 1/12； 與金屬和半導(dǎo)體相比較，導(dǎo)電高分子的電學(xué)性能具有如下特點： （ 2）導(dǎo)電高分子可拉伸取向。 離子型 導(dǎo)電高分子通常又叫高分子固體電解質(zhì) ， 其導(dǎo)電時的載流子主要是離子 。 由炭黑填充制成的復(fù)合型導(dǎo)電高分子是目前用途最廣 、 用量最大的一種導(dǎo)電高分子材料 。 炭黑是天然的導(dǎo)電材料 ,其體積電阻率約為 ～100Ω 摻雜聚乙炔 第一章 緒論 幾種重要的功能高分子材料簡介 幾種導(dǎo)電高分子的摻雜情況 復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料是以有機高分子材料為基體 ,加入一定數(shù)量的導(dǎo)電物質(zhì) (如炭黑 、 石墨 、 碳纖維 、 金屬粉 、 金屬纖維 、 金屬氧化物等 )組合而成 。 因此也 有人稱特種與功能高分子為精細高分子 ，其 內(nèi)涵指其產(chǎn)品的 產(chǎn)量小，產(chǎn)值高，制造工藝復(fù)雜 。目前高分子分離膜在海 水淡化方面已經(jīng)成為主角，已經(jīng)擁有制備 18萬噸 /日 純水設(shè)備的能力。 第一章 緒論 電活性高分子材料 的發(fā)展導(dǎo)致了 導(dǎo)電聚合物， 聚合物電解質(zhì)，聚合物電極 的出現(xiàn)。比 如 光敏涂料、光致抗蝕劑、光穩(wěn)定劑、光可降解材 料、光刻膠、感光性樹脂、以及光致發(fā)光和光致變 色高分子材料 都已經(jīng)工業(yè)化。 20世紀(jì) 80年代， 高分子傳感器、人工臟器、高分 子分離膜 等技術(shù)得到快速發(fā)展。 20世紀(jì) 50年代，美國人開發(fā)了 感光高分子 用于 印刷工業(yè)，后來又發(fā)展到電子工業(yè)和微電子工業(yè)?？山到庑愿叻肿硬牧系膯柺?，將大大 減緩白色公害對人類的危害。因此，高功能的 光致抗蝕材料（感光高分子）已成為微電子工業(yè)的 關(guān)鍵材料之一。 第一章 緒論 微電子技術(shù)的要求 。既高速又節(jié)約能源是 交通運輸和宇航事業(yè)迫切需要解決的課題。這相當(dāng)于日本目前單晶硅總 產(chǎn)量的 90倍。光電轉(zhuǎn)換材料就成為太陽能利用的關(guān)鍵。能源、信 息、電子和生命科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展，對高分子材料 提出了新的要求。功能高分子在這種外 部條件促使下迅速地發(fā)展了起來。通 用高分子和工程用高分子的世界總產(chǎn)量已超過幾千 萬噸 /年，特種高分子則為幾十萬噸 /年。 第一章 緒論 從實用的角度看，對功能材料來說，人們著眼 于它們所具有的獨特的功能；而對高性能材料，人 們關(guān)心的是它與通用材料在性能上的差異。 什么是功能高分子 ? 第一章 緒論 特種高分子是相對于通用高分子而言的。此外，如壓電性、藥物緩釋放性等，都屬于功 能的范疇。 第一章 緒論 基本概念 ? 功能高分子與高性能高分子 性能 ： 材料對外部作用的抵抗特性。 特種高分子：高強度、耐高溫、耐輻射、高頻絕緣、半導(dǎo)體等。 第一章 緒論 ? 1956年，美國人 Szwarc發(fā)明活性陰離子聚合，開創(chuàng)了高分子結(jié)構(gòu)設(shè)計的先河。 Flory為此獲得諾貝爾獎。 ? 1935年， Carothes發(fā)明尼龍 66， 1938年工業(yè)化。 ? 1855年，英國人 Parks用硝化纖維素與樟腦混合制得賽璐珞。 教學(xué)重點： 功能高分子材料的主要種類、代表物的重要性能和應(yīng)用。通過對功能高分子材料的學(xué)習(xí)，了解高分子材料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、高新科技領(lǐng)域和提高人民生活質(zhì)量中的重要作用。 ? 1839年，美國人 Goodyear發(fā)明硫化