【正文】 須采用二級 RO淡化。但是海水脫鹽成本較高，目前主要用于特別缺水的中東產(chǎn)油國。 (2)超濾膜 超濾膜是指具有從 120nm細孔的多孔質(zhì)膜，它幾乎可以完全將含于溶液中的病毒、高分子膠體等微粒子截留分離。超濾膜的分離性能就是用它所截留物質(zhì)的分子量大小來定義的。 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。它是由表面活性層與大孔支撐層兩層組成，表面活性層很薄，厚度 ?m，膜的分離性質(zhì)主要取決于這一層。支撐層的厚度為 50250?m，起支撐作用，它決定膜的機械強度，呈多孔狀。 超濾膜分離技術(shù)主要用于分離溶液中的大分子、膠體微粒。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 。 (3)微濾膜 微濾膜是指孔徑范圍為 質(zhì)分離膜，它可以把細菌、膠體以及氣溶膠等微小粒子從流體中比較徹底地分離除去。流體中含有粒子的濃度不同，微濾膜的使用方式也不同。當濃度較低時，常常使用一次性濾膜；當濃度較高時，需要選擇可以反復使用的膜。 (4)氣體分離膜 氣體分離中常用的高分子膜，是非對稱的或復合膜，其膜表層為致密高分子層，即非多孔高分子膜。這種膜材料需要具有優(yōu)良的滲透性。 膜反應器和膜催化 膜過程初期的應用往往只利用一種膜分離過程以解決實際問題。利用多種膜過程聯(lián)合解決實際問題稱為集成膜過程。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。 膜反應器是膜和化學反應或生物反應相結(jié)合的系統(tǒng)或設(shè)備，在反應系統(tǒng)中引入膜技術(shù)，可以實現(xiàn)強化反應過程的目標。 (1)產(chǎn)物原位分離膜反應技術(shù)適用于可逆反應、串聯(lián)反應和產(chǎn)物抑制體系，以提高反應效率。 (2)反應物控制輸入膜反應技術(shù)對于高濃度反應物會加速副反應速度或影響產(chǎn)物品質(zhì)的體系，控制輸入膜反應技術(shù)可以有效的降低反應物中 B的濃度，達到提高反應選擇性的目的。 (3)多相膜反應和萃取膜反應 親水的含有脂肪酶的酶膜將反應器分隔為兩部分。酶的一邊流過溶于有機相的 L、 D酯混合物，另一邊流過水相吹掃流。 L酯通過相間分配傳遞進入酶膜，被脂肪酶水解為水溶性產(chǎn)物 L酸。而 D酯因脂肪酶的高水解選擇性而不參與反應，也不溶于水相，將隨著底物流離開反應器，從而將消旋的 L、 D酯拆分。 (5)催化膜 在膜反應器中，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。有些膜材料本身就具有催化活性。在反應涉及加氫、脫氫、氧化以及與氧的生成有關(guān)的體系時，則常采用金屬膜、固體電解質(zhì)膜，這些膜具有選擇性透過氫和氧的能力。 隔膜催化技術(shù)有效性的主要特征是生產(chǎn)率和選擇率。生產(chǎn)率是由通過隔膜以及隔膜表面上反應物和生成物的分離率來決定的。 (1)環(huán)境保護 廢水處理 ——各種工業(yè)廢水用膜法處理時，可收到回收有用物質(zhì)和使排放污水達標的雙重作用。 UF（超濾）和 RO膜可用于電影照相工業(yè)中廢顯影液的回用、紡織工業(yè)中纖維用乳化油劑的回收、聚乙烯醇退漿水處理及印染廢水中染料的回用、汽車工業(yè)中電泳漆的回收、電鍍工業(yè)含鉻廢水處理、造紙工業(yè)黑液處理、石油工業(yè)含油廢水處理等。城市污水的三級處理采用水池曝曬、生物反應器和微濾。 (2)食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè) 工業(yè)發(fā)達導致的水質(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。瓶裝飲用水已從礦泉水擴大到蒸餾水、太空水 (均系經(jīng) RO過濾的純水 )。軟飲料裝瓶前大都已經(jīng)微濾除菌，生啤酒 (扎啤 )和低度酒 (如干葡萄酒等 )經(jīng)微濾除菌可延長其保質(zhì)期。 果汁的濃縮 (尤其是我國的一些名貴水果品種 )和茗茶汁的濃縮是食品工業(yè)的重要方面。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。將蘋果破碎后，在 50℃ 的溫度下用果膠酶和纖維素酶處理 2小時，不經(jīng)榨汁，再以2170個大氣壓力送入直徑為 膜內(nèi)進行超濾。這樣既節(jié)省了榨汁工序，又能得到 85%的清汁和 86%的芳香物。 (3)水資源再利用 隨著生活水平的提高，人均耗水量也不斷上升，所有大城市幾乎都面臨水荒問題。除節(jié)約用水之外，水資源的再利用也是重要措施。 RO（逆滲透）海水脫鹽制水在 1988年全球的總能力已超 1000萬 m3/d?？嘞趟牡缘蛪耗鏉B透和EDR法為主。工業(yè)用水和生活用水的再利用也可通過 UF（超濾）、 NF（納濾）來解決。日本大型高層建筑均配備水再利用的裝置。夾帶固體雜質(zhì)較多的還需要有沉降絮凝等輔助設(shè)備。 日本醫(yī)學家將蠶絲溶解、干燥制成一種超純絲素膜 ,附上與抗原反應的單克隆抗體后 ,即可用來診斷癌癥。美國波音公司最近發(fā)明一種能將陽光聚集并轉(zhuǎn)換為電能蓄貯使用的新型薄膜電池。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。在模擬太空環(huán)境下工作時 ,它幾乎把 37%的太陽能轉(zhuǎn)換成電能。東京工業(yè)大學最近開發(fā)出僅有一個分子厚的塑料薄膜，這種薄膜是用聚酰亞胺樹脂制成的 ,為目前世界上最薄的膜。它可用作砷化鎵半導體的絕緣膜和液晶顯示器的基盤膜等。 生物、醫(yī)用高分子 醫(yī)用高分子材料是一類可對有機體組織進行修復、替代與再生的具有特殊功能的合成高分子材料 ,可以通過聚合等方法進行制備 ,是生物醫(yī)用材料的重要組成之一。 “醫(yī)用級 ” 標準： (a)長期植入體內(nèi)具有穩(wěn)定的物化性能，又有穩(wěn)定的彈性、幾何尺寸和機械強度，耐磨、耐曲撓；短期植入的材料要可生物降解； (b)材料本身無毒、無熱源、無過敏反應、不致畸，不致癌、不干擾機體免疫系統(tǒng)、不破壞血液有形成分、不影響體液電解質(zhì)平衡等。 應用領(lǐng)域 應用目的 實 例 長期和短期治療 復和替代 代受損器官的生理功能 品 人工血管、人工皮膚、人工軟骨、美容填充 人工心肺系統(tǒng)、人工心臟、人造血、人工腎、人工胰腺 注射器、輸液管、導管、縫合線、醫(yī)用粘合劑等 藥物制劑 藥物控制釋放 部位控制；定位釋放；時間控制；恒速釋放（緩釋藥物）；反饋控制；脈沖釋放 診斷控制 臨床檢測新技術(shù) 快速響應、高靈敏度、高精確度的檢測試劑與工具，包括試劑盒、生物傳感器等 生物工程 細胞培養(yǎng)基、細胞融合添加劑、生物雜化人工器官、血漿分離、病毒和細菌的清除 生物活性高分子 從廣義上講生物活性高分子是指能對生物體起產(chǎn)生、增強或控制某種特定生物活性作用的化學體系中用到的高分子物質(zhì)，也就是說生物活性高分子能在與其他分子或與某些活性部位直接或間接地相互作用時誘導產(chǎn)生生物學響應。 人工關(guān)節(jié) 理想的人工關(guān)節(jié)材料有聚乙烯 ,因其耐磨性優(yōu)于不銹鋼 ,用骨水泥作成骨用黏合劑 ,很受醫(yī)學的重視。骨水泥是用甲基丙烯酸甲酯為單體 , 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸乙酯共聚物為聚合物加入有機過氧化物引發(fā)劑 ,少量對二苯酚 ,聚合反應后制成。 在高分子載體上固定酶、抗體或抗原等生物活性物質(zhì)的研究和應用是個龐大而又十分活躍的領(lǐng)域，已經(jīng)廣泛用于分析、診斷，尤其是微量、快速、精確的診斷、控制和調(diào)理方面，而且在純化、分離某些特定的分子、蛋白質(zhì)，乃至活的細胞上也卓有成效，并可用于查明病因。 在高分子尤其是在聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇等合成纖維上引進 5硝基呋喃基丙烯醇等各種抗菌劑或高分子與多種金屬的絡(luò)合物又可形成一類新的抗菌高分子材料，它們已被用作縫線、長期植入體內(nèi)的導管以及作燒傷敷料以保護和促進傷口的愈合。這些高分子材料還可以制成防菌、防酶的各種織物、凈化膜和涂料等。 還有一類本身就具有生物活性的含陰離子高分子，或簡稱為聚陰離子，如聚羧酸類高分子在生物體內(nèi)可誘發(fā)產(chǎn)生干擾素，具有抗病毒活性，且能抑制腫瘤細胞的生長而對健康細胞沒有影響。肝素是天然存在的含硫酸酯基和羧酸基等負離子基的多糖，是極強的抗凝血劑。而后發(fā)現(xiàn)肝素還能抗有絲分裂，甚至能抑制人體免疫缺損病毒的活性。 生物高分子材料中的血液相溶性材料也是目前研究較多的，主要應用于抗血栓、抗凝血等方面。血液與異物接觸會出現(xiàn)凝血現(xiàn)象。所謂凝血，就是血漿中的可溶性纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙獾睦w維蛋白，血漿從溶膠態(tài)變?yōu)槟z態(tài)。異物表面對促成凝血栓塞具有決定性作用。因此，提高異物表面的抗凝血性能是研究抗凝血材料的主攻方向。 藥用高分子 藥用高分子一般包括： (a)高分子緩釋藥物載體：時間控制緩釋體系 (如康泰克等 ,理想情形為零級釋放 )、部位控制緩釋體系； (b)高分子藥物：抗癌高分子藥物 (非靶向、靶向 )、用于心血管疾病的高分子藥物 (治療動脈硬化、抗血栓、凝血 )、抗菌和抗病毒高分子藥物、抗輻射高分子藥物、高分子止血劑； (c)藥物制劑和包裝用高分子材料：藥物制劑用高分子材料(液狀制劑中的高分子增稠劑、稀釋劑、分散劑和消泡劑 。固體制劑中的高分子粘合劑、包衣劑和涂膜劑、微膠囊等。 ) 依照材料的來源分 ， 包括天然高分子藥物緩釋材料和合成高分子藥物緩釋材料兩大類。 按生物降解的性能來分 ， 包括生物降解型和非生物降解型兩類。 根據(jù)制劑形態(tài)分 ， 有微膠囊型、微球型、植入片型、包衣型、水凝膠型和薄膜型等。 根據(jù)高分子材料和活性藥物的結(jié)合形態(tài)分 ， 又有包裹型、混合型和共價鍵連接型。 擴散控制體系 是藥物通過擴散運動通過高分子膜或高分子溶脹體系進入人體組織或系統(tǒng)，這是目前采用最廣泛的藥物緩釋形式； 化學反應控制體系 是通過小分子藥物與高分子骨架之間連接鍵的分解速度來控制，它包括兩種形式 ——降解體系和側(cè)鏈分解體系； 溶劑活化體系 中，控制藥物釋放的是所用溶劑對藥物分子的溶解作用、對高分子載體的溶脹作用和藥物分子的擴散作用等綜合作用的結(jié)果； 磁性藥物控制釋放體系 將藥物與磁性微?；旌希餐裨诰酆衔镂⑿洼d體內(nèi)，所載藥物在外磁場的作用下控制釋放。 醫(yī)療功能高分子的問世到廣泛應用，促進了醫(yī)學特別是臨床醫(yī)學的發(fā)展。但是，作為材料，無論是天然的還是 合成的，無論從本身的性能和生物功能，尚不能與人體自身器官組織相比。 當前國際上發(fā)展的前沿趨勢是醫(yī)療功能材料的 “ 生物化 ” ，即將生物體的組織、細胞或活性物質(zhì)通過生物活性生長于活性材料中，制成“ 生物雜化材料 ” ，使其更接近于人體的天然性能和生物功能。