【正文】 當(dāng)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(xì)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。 醫(yī)療功能高分子的問世到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)特別是臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展。 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(jià)鍵連接型。 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。固體制劑中的高分子粘合劑、包衣劑和涂膜劑、微膠囊等。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。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)。 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(yīng)用于抗血栓、抗凝血等方面。肝素是天然存在的含硫酸酯基和羧酸基等負(fù)離子基的多糖，是極強(qiáng)的抗凝血?jiǎng)?。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。 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(yīng)用是個(gè)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(xì)胞上也卓有成效，并可用于查明病因。 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(xué)的重視。 “醫(yī)用級(jí) ” 標(biāo)準(zhǔn)： (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(jī)械強(qiáng)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(yīng)、不致畸，不致癌、不干擾機(jī)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。它可用作砷化鎵半導(dǎo)體的絕緣膜和液晶顯示器的基盤膜等。在模擬太空環(huán)境下工作時(shí) ,它幾乎把 37%的太陽能轉(zhuǎn)換成電能。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。夾帶固體雜質(zhì)較多的還需要有沉降絮凝等輔助設(shè)備。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。 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。 (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。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(shí)，不經(jīng)榨汁，再以2170個(gè)大氣壓力送入直徑為 膜內(nèi)進(jìn)行超濾。 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。瓶裝飲用水已從礦泉水?dāng)U大到蒸餾水、太空水 (均系經(jīng) RO過濾的純水 )。城市污水的三級(jí)處理采用水池曝曬、生物反應(yīng)器和微濾。 (1)環(huán)境保護(hù) 廢水處理 ——各種工業(yè)廢水用膜法處理時(shí)，可收到回收有用物質(zhì)和使排放污水達(dá)標(biāo)的雙重作用。 隔膜催化技術(shù)有效性的主要特征是生產(chǎn)率和選擇率。有些膜材料本身就具有催化活性。而 D酯因脂肪酶的高水解選擇性而不參與反應(yīng)，也不溶于水相，將隨著底物流離開反應(yīng)器，從而將消旋的 L、 D酯拆分。酶的一邊流過溶于有機(jī)相的 L、 D酯混合物，另一邊流過水相吹掃流。 (2)反應(yīng)物控制輸入膜反應(yīng)技術(shù)對(duì)于高濃度反應(yīng)物會(huì)加速副反應(yīng)速度或影響產(chǎn)物品質(zhì)的體系，控制輸入膜反應(yīng)技術(shù)可以有效的降低反應(yīng)物中 B的濃度，達(dá)到提高反應(yīng)選擇性的目的。 膜反應(yīng)器是膜和化學(xué)反應(yīng)或生物反應(yīng)相結(jié)合的系統(tǒng)或設(shè)備，在反應(yīng)系統(tǒng)中引入膜技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化反應(yīng)過程的目標(biāo)。利用多種膜過程聯(lián)合解決實(shí)際問題稱為集成膜過程。這種膜材料需要具有優(yōu)良的滲透性。當(dāng)濃度較低時(shí)，常常使用一次性濾膜；當(dāng)濃度較高時(shí)，需要選擇可以反復(fù)使用的膜。 (3)微濾膜 微濾膜是指孔徑范圍為 ，它可以把細(xì)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。 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。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。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。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。海水淡化的原理是利用只允許溶劑透過，不允許溶質(zhì)透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。聚苯并咪唑反滲透膜則能耐高溫，吸水性好，適用于在較高溫度下的作業(yè)。醋酸纖維素膜透水量大，脫鹽率高，價(jià)格便宜，應(yīng)用普遍。超薄膜很薄，只有?m，有利于降低流動(dòng)阻力，提高透水速率；中空纖維反滲透膜的直徑極小，壁厚與直徑之比比較大，因而不需支持就能承受較高的外壓。 聚砜類 含氟高分子材料 有機(jī)硅聚合物類 高分子電解質(zhì)類 (1)反滲透膜 反滲透膜主要是不對(duì)稱膜、復(fù)合膜和中空纖維膜。主要用于制備微濾、超濾、密度膜等。近年來，甲殼素類海藻酸鈉類成為了新的分離膜制備材料。這種作用形式在用密度膜對(duì)氣體進(jìn)行分離和用反滲透膜對(duì)溶質(zhì)與溶液進(jìn)行分離的過程中起主要作用。被分離物能否通過篩網(wǎng)取決于物質(zhì)粒徑尺寸和網(wǎng)孔的大小。從目前掌握的材料看，膜分離作用有兩種形式：即 過篩作用和溶解擴(kuò)散作用 。 (c)平面型分離膜：容易制作，使用方便，成本低廉；包括無支撐型、支撐型和增強(qiáng)型三類。 高分子功能膜 高分子功能膜的分類 按構(gòu)成膜的材料分 ——天然高分子膜、有機(jī)合成高 分子膜 按膜的結(jié)構(gòu)分 (a)對(duì)稱膜 ——疏松的多孔膜和致密的無孔膜 (b)非對(duì)稱膜 ——多孔膜、疊合膜和復(fù)合膜 (c)離子交換膜 按分離過程推動(dòng)力分 ——壓力差膜、濃度差膜、溫度差膜和電位差膜 (4)按膜材料的宏觀外形結(jié)構(gòu)分 (a)管狀膜：容易清洗，適用于分離濃度很高或者污物較多的場合，但是使用密度較小，在一定使用體積下，有效分離面積最小。如 ,日本觸媒制造的外觀透明的片狀固體材料的高吸油性樹脂 ,可用作芳香劑或殺蟲劑的載體基材。也有直接應(yīng)用樹脂粒子的懸浮液 ,粒狀固體水漿 (濃度 50%～ 60%),從油水混合體系中分離除去油 ,將工業(yè)污水經(jīng)過處理后再排放到江湖中。 三廢處理 由于高吸油性樹脂的密度低 ,可以浮在水面上 ,因而處理水面浮油效果非常好 ,特別是對(duì)海洋石油以及運(yùn)輸泄漏非常有效。 在醫(yī)療方面 ，吸水樹脂凝膠可抑制血漿蛋白質(zhì)和血小板的粘著，因而可作抗血栓材料。 衛(wèi)生用品制造 方面是應(yīng)用最早，也是現(xiàn)在使用量最多的領(lǐng)域之一。 建筑方面 ，將高吸水性樹脂與其他高分子材料混合后，可以加工成止水帶，在土建工程中是理想的止水材料。在沙漠和荒漠中進(jìn)行綠化，高吸水性樹脂能夠發(fā)揮非常重要的作用。 吸附性高分子材料主要是指那些對(duì)某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料，從外觀形態(tài)上看，主要有 微孔型、大孔型、米花型和大網(wǎng)狀樹脂幾種。 當(dāng)將高吸油性樹脂投入油中時(shí) ,剛開始是分子擴(kuò)散控制 ,當(dāng)一定量的油分子進(jìn)入后，油分子和高分子鏈段發(fā)生溶劑化作用，此時(shí)由于油分子進(jìn)入得還比較少，尚不足以使高分子鏈段伸展開，實(shí)際上仍然卷曲纏結(jié)著，因此仍然是分子擴(kuò)散控制；當(dāng)油分子進(jìn)入足夠多，溶劑化作用也足夠強(qiáng)了，鏈段伸展開來，網(wǎng)絡(luò)中只有共價(jià)鍵交聯(lián)的交聯(lián)點(diǎn)存在，這時(shí)才開始是由熱力學(xué)推動(dòng)力推動(dòng) (即由熱力學(xué)不平衡態(tài)向平衡態(tài)方向進(jìn)行 )。基于交聯(lián)的存在，該樹脂不溶于油中。 高吸油性樹脂的結(jié)構(gòu)特征： 高分子之間形成一種三維的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材料內(nèi)部具有一定微孔結(jié)構(gòu)。 高吸水性樹脂的結(jié)構(gòu)特征： ，如羥基、羧基，能夠與水分子形成氫鍵； ； ； 吸油性高分子： 高吸油性樹脂是一種新型的功能高分子材料 ,對(duì)于不同種類的油，少則可吸自重的幾倍 ,多則近百倍 ,吸油量大、吸