Penapis membran grid memecahkan sempadan prestasi media penapis tradisional dengan struktur liang grid skala nano mereka. Pembentukan struktur yang tepat ini adalah integrasi yang mendalam dalam teknologi sains dan kejuruteraan material, bergantung kepada kawalan muktamad parameter proses membran dan peraturan yang tepat pada skala mikroskopik. Dari pemasangan diri molekul membran polimer ke ukiran mikrostruktur yang tepat, setiap proses meletakkan asas untuk mencapai ketepatan penapisan peringkat molekul. Sebagai bahan penting untuk Penapis membran grid , pembinaan struktur liang membran polimer terutamanya bergantung pada kaedah penyongsangan fasa dan kaedah pemisahan fasa yang disebabkan oleh termal. Kaedah penyongsangan fasa mencapai pertumbuhan liang yang teratur dengan bijak mengawal proses peralihan larutan polimer dari fasa homogen hingga multiphase. Pada peringkat awal pembentukan membran, polimer secara seragam dibubarkan dalam pelarut tertentu untuk membentuk penyelesaian homogen, dan kemudian larutan itu dikikis ke dalam membran, memecahkan keseimbangan sistem dengan pemendakan rendaman, induksi penyejatan dan kaedah lain. Mengambil kaedah pemendakan rendaman sebagai contoh, membran bersalut direndam dalam mandi pembekuan, dan pelarut dan koagulan dengan cepat menjalani penyebaran ganda, mengakibatkan pemisahan fasa cecair-cecair atau cecair-padat penyelesaian polimer. Dalam proses ini, parameter seperti kadar penyejatan pelarut, komposisi mandi pembekuan dan suhu menjadi faktor utama yang menentukan struktur liang. Apabila pelarut menguap dengan cepat dan mandi pembekuan dan pelarut mempunyai kelarutan bersama yang kuat, polimer akan cepat agregat untuk membentuk liang -liang kecil dan padat; Sebaliknya, kadar pemisahan fasa yang lebih perlahan adalah kondusif untuk pembentukan struktur porositi yang besar dan tinggi. Dengan menyesuaikan parameter ini dengan tepat, para penyelidik dapat membimbing bahan-bahan polimer sendiri untuk membentuk array liang yang kerap disusun, menyediakan rangka asas untuk pembinaan struktur grid berikutnya. Kaedah pemisahan fasa yang disebabkan oleh termal (TIPS) mengambil pendekatan yang berbeza dan menggunakan perubahan suhu untuk memacu proses pemisahan fasa. Kaedah ini menggunakan pengencer yang benar -benar lisung dengan polimer pada suhu tinggi dan kelarutannya jatuh dengan tajam pada suhu rendah. Selepas memanaskan polimer dan pencairan ke fasa homogen, sistem mengalami pemisahan fasa cecair cecair atau pemisahan cecair-pepejal dengan penyejukan cepat atau mengawal kadar penyejukan. Apabila suhu berkurangan, pencairan dan polimer secara beransur -ansur terpisah, dan pencairan tersebar dalam fasa polimer dalam bentuk titisan kecil. Pencairan kemudiannya dikeluarkan oleh pengekstrakan dan kaedah lain, meninggalkan struktur liang dalam membran. Kawalan tepat parameter seperti kadar penyejukan, jenis pencair dan kandungan menentukan saiz, bentuk dan sambungan liang. Dengan mengoptimumkan keadaan proses, liang -liang boleh diatur dengan cara yang sangat diperintahkan dalam membran untuk membentuk rangkaian liang seragam. Selepas struktur liang awal dibina, perlu menggunakan teknologi pemprosesan mikro-nano seperti fotolitografi dan nanoimprinting untuk mengukir liang biasa ke dalam bentuk grid. Photolithography secara selektif mendedahkan permukaan membran melalui fotomask untuk menyebabkan tindak balas fotokimia di kawasan penerima cahaya, dan kemudian menghilangkan sebahagian daripada bahan melalui langkah-langkah seperti pembangunan dan etsa untuk membentuk struktur grid dengan bentuk geometri tertentu. Teknologi nanoimprinting menggunakan acuan dengan corak nanoscale untuk memindahkan corak ke permukaan membran melalui tekanan mekanikal, supaya tepi liang dipotong dengan tepat dan dibentuk semula, dan akhirnya disusun dengan kemas seperti liang grid dibentuk. Teknologi pemprosesan mikro-nano ini dapat mengawal ralat saiz liang di peringkat nanometer, memastikan bahawa bentuk, saiz dan parameter reka bentuk struktur grid sangat konsisten. Proses pembentukan struktur liang seperti grid nanoscale pada dasarnya adalah manipulasi tepat tingkah laku bahan pada skala mikroskopik. Pelarasan parameter setiap pautan proses adalah seperti ukiran ketepatan pada tahap molekul, dari pemisahan fasa pemisahan diri polimer kepada pemprosesan yang tepat struktur mikro-nano, dan struktur mikro dengan prestasi penapisan yang sangat baik dibina lapisan oleh lapisan. Liang grid yang dibentuk dengan ketepatan ini bukan sahaja memberikan penapis keupayaan untuk menyaring secara tepat dengan saiz, tetapi juga mencapai pengekalan selektif bahan-bahan bentuk yang berbeza melalui bentuk geometri yang unik, menjadikannya menunjukkan kelebihan yang tidak dapat ditandingi dalam bidang pemisahan protein dan pembersihan gas.
