Полимеры и растворители, используемые при изготовлении мембран: обзор с акцентом на устойчивое развитие мембран

Для изготовления полимерных мембран применяются различные методы, при этом фазовое разделение, вызываемое несольвентом (non-solvent induced phase separation, NIPS), является одним из наиболее широко используемых. При NIPS требуется растворитель или смесь растворителей для растворения полимера или полимерной смеси. N-метил-2-пирролидон (NMP), диметилацетамид (DMAc), диметилформамид (DMF) и другие нефтепродуктовые растворители обычно используются для растворения некоторых нефтепродуктовых полимеров. Однако эти компоненты могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Поэтому применение более «зелёных» и менее токсичных компонентов представляет большой интерес для повышения устойчивости процессов изготовления мембран. Химическая структура мембран не изменяется при использовании различных растворителей, полимеров или при изменении масштаба производства. С другой стороны, поровая структура мембран и шероховатость поверхности могут изменяться из‑за различий в скоростях диффузии, связанных с различными растворителями/со-растворителями, диффундирующими в несольвент, а также из‑за различий во времени испарения. В данном обзоре предлагается заменить растворители и полимеры, используемые в процессе изготовления мембран, более «зелёными»/менее токсичными альтернативами. Также рассматриваются методы и возможность масштабирования производства «зелёных» полимерных мембран.