Rutenettmembranfilter bryter gjennom ytelsesgrensene for tradisjonelle filtermedier med sin nano-skala nettlignende porestruktur. Dannelsen av denne nøyaktige strukturen er en dyp integrasjon av materialvitenskap og ingeniørteknologi, og er avhengig av den endelige kontrollen av membranprosessparametere og presis regulering i den mikroskopiske skalaen. Fra molekylær selvmontering av polymermembraner til den nøyaktige utskjæringen av mikrostrukturer, legger hver prosess grunnlaget for å oppnå filtreringsnøyaktighet på molekylnivå. Som et viktig materiale for rutenettmembranfilter , Konstruksjon av polymermembranporestruktur er hovedsakelig avhengig av faseinversjonsmetode og termisk indusert faseseparasjonsmetode. Faseinversjonsmetoden oppnår ordnet vekst av porer ved å regulere overgangsprosessen for polymeroppløsning fra homogen fase til multifase. I det innledende stadiet av membrandannelse blir polymeren jevnt oppløst i et spesifikt løsningsmiddel for å danne en homogen løsning, og deretter blir løsningen skrapt inn i en membran, og bryter systembalansen ved nedsenking, fordampningsinduksjon og andre metoder. Ved å ta nedbøringsmetoden som et eksempel, blir den belagte membranen nedsenket i et koagulasjonsbad, og løsningsmidlet og koagulansen gjennomgår raskt dobbel diffusjon, noe som resulterer i væske-væske- eller væskefaseseparasjon av polymerløsningen. I denne prosessen blir parametere som fordampningshastigheten til løsningsmidlet, sammensetningen av koagulasjonsbadet og temperaturen nøkkelfaktorene som bestemmer porestrukturen. Når løsningsmidlet fordamper raskt og koagulasjonsbadet og løsningsmidlet har sterk gjensidig løselighet, vil polymeren raskt samles for å danne små og tette porer; Motsatt bidrar en lavere fase separasjonshastighet til dannelsen av en stor pore, høy-porositetsstruktur. Ved å justere disse parametrene nøyaktig, kan forskere lede selvmonteringen av polymermaterialer for å danne en regelmessig anordnet pore-matrise, og gi et grunnleggende rammeverk for konstruksjon av påfølgende nettstrukturer. Den termisk induserte faseseparasjonsmetoden (TIPS) tar en annen tilnærming og bruker temperaturendringer for å drive faseseparasjonsprosessen. Denne metoden bruker et fortynningsmiddel som er fullstendig blandbar med polymeren ved høye temperaturer og hvis løselighet synker kraftig ved lave temperaturer. Etter oppvarming av polymeren og fortynningsmidlet til en homogen fase, gjennomgår systemet væske-væskefaseseparasjon eller væske-solid separasjon ved rask avkjøling eller kontrollering av kjølehastigheten. Når temperaturen avtar, blir fortynningsmidlet og polymeren gradvis adskilt, og fortynningsmidlet spres i polymerfasen i form av bittesmå dråper. Fortynningsmidlet blir deretter fjernet ved ekstraksjon og andre metoder, og etterlater en porestruktur i membranen. Presis kontroll av parametere som avkjølingshastighet, fortynningstype og innhold bestemmer porene størrelse, form og tilkobling. Ved å optimalisere prosessforholdene, kan porene ordnes på en høyt ordnet måte i membranen for å danne et enhetlig pore -nettverk. Etter at den innledende porestrukturen er konstruert, er det nødvendig å bruke mikro-nano-prosesseringsteknologier som fotolitografi og nanoimprinting for å ytterligere skjære de vanlige porene til en rutenettform. Fotolitografi eksponerer selektivt membranoverflaten gjennom en fotomask for å forårsake en fotokjemisk reaksjon i det lysmottakende området, og fjerner deretter en del av materialet gjennom trinn som utvikling og etsing for å danne en rutenettstruktur med en spesifikk geometrisk form. NanoImprinting Technology bruker en form med et nanoskala-mønster for å overføre mønsteret til membranoverflaten gjennom mekanisk trykk, slik at porekantene er nøyaktig kuttet og omformet, og til slutt pent anordnet nettlignende porer blir dannet. Disse mikro-nano-prosesseringsteknologiene kan kontrollere porestørrelsesfeilen på nanometernivå, og sikre at form, størrelse og designparametere for rutenettstrukturen er svært konsistente. Formingsprosessen til nanoskala-nettlignende porestruktur er i hovedsak den nøyaktige manipulasjonen av atferden til materie i den mikroskopiske skalaen. Parameterjusteringen av hver prosessforbindelse er som presisjonsskjæring på molekylært nivå, fra faseseparasjonens selvmontering av polymerer til den nøyaktige prosessering av mikro-nano strukturer, og en mikrostruktur med utmerket filtreringsytelse er konstruert lag for lag. Dette presisjonsdannede nettporene gir ikke bare filteret muligheten til å screene nøyaktig etter størrelse, men oppnår også selektiv oppbevaring av stoffer med forskjellige former gjennom en unik geometrisk form, noe som gjør at det viser enestående fordeler i feltene proteinkeparasjon og gassrensing.
