随着人口的不断增长、城市化的迅速发展以及水污染情况的加剧，水资源短缺已经成为全人类共同面临的严峻挑战。膜技术具有移除率高和环境适应性强等优点，在水处理方面中有着非常广泛的应用。膜的水通量作为一个关键参数，一直是基础研究和应用研究的重点。尤其在纳米尺度下，流体的实际行为与传统流体力学模型之间存在严重偏差，因此研究纳米尺度下水的流动行为具有重要意义。在众多类型的分离膜中，核孔膜由于其孔径分布狭窄，孔径呈规则的圆柱形，是研究纳米受限流体良好的模型系统。然而，当核孔膜孔径小于200 nm，尤其是在100 nm 以下时，不同文献中核孔膜水通量的测试结果存在明显差异，这显然不利于正确地理解超滤膜的分离过程。根据Hagen-Poiseuille 方程，压力驱动下通道中的水通量与通道直径的四次方成正比，因此通道直径的测量对于水通量的确定起着关键作用。然而对于非导电多孔材料，扫描电子显微镜（SEM）在观察时需引入一个额外的导电层来覆盖材料表面，这不可避免地带来了孔径测量时的误差。为了解决这一难题，本文创新性地提出孔道复制的方法来对孔径进行测量，实现了对孔径200 nm 以下核孔膜水通量的测量，我们期望这项工作将有助于澄清关于超滤膜水通量的争议。本论文研究工作主要从以下几个方面进行：

（一）利用孔道复制的方法，测量核孔膜孔径。这种方法可以程度地降低传统扫描电镜测试中导电层所带来的孔径误差，显著提高了孔径测量精度。同时结合溅射镀膜机理解释了这种孔径测量方法更为可靠的原因。

（二）通过拉伸的方法，制备出了孔径200 nm 以下椭圆形孔道的核孔膜，统计分析了变形后膜的特征参数（长轴、短轴、孔隙率）的变化：长轴在变形后有明显的伸长；短轴的尺寸变化不大；孔隙率在拉伸之后明显增加。

（三）在核孔膜孔径的测量的基础上，对孔径200 nm 以下的圆形核孔膜的水通量进行了测量，得到的通量数据与之报道的数据相比，精度得到了显著提高。并在膜的亲水性研究基础上，解释了孔径100 nm 以下的核孔膜水通量明显低于理论值的原因。

对于纳米受限流体，除宏观条件下的影响因素以外，纳米通道壁面的结构与性质也会对流体行为产生不可忽视的影响，终纳米受限流体的行为是在众多因素的共同作用下所决定的。因此相比宏观流体，纳米尺度下的流体行为更具复杂性与不确定性。通过开展对纳米孔径核孔膜的水流通量的研究工作，实现了对纳米孔径核孔膜水通量的测量，并发现了一些新的现象：核孔膜在亚100 nm孔径下水通量会明显低于传统流体力学模型所预测的理论值；椭圆形孔道的核孔膜水通量明显增大。

一、it4ip 公司介绍

it4ip SA成立于2006年，是1980年代在UCLouvain（比利时）发展起来的一家以技术为基础的私营公司。It4ip SA 的业务是轨道/径迹蚀刻膜，注于它们的制造、加工和从聚合物薄膜到为您的应用量身定制产品的薄膜转换。 it4ip轨迹蚀刻技术使我们能够制造具有多种应用的微孔和纳米孔轨迹蚀刻膜过滤器，例如石棉纤维检测、血液过滤、癌细胞扫描或微纳米物体的合成。

在it4ip，轨道蚀刻技术使我们能够制造具有多种多样应用的微纳米多孔轨道蚀刻膜过滤器，例如石棉纤维检测，血液过滤，癌细胞扫描或微纳米物体的合成。

轨道蚀刻技术涉及用高能颗粒照射聚合物薄膜，导致形成潜轨道，然后通过特定的化学处理将其转化为规则的孔隙。该技术在洁净室中付诸实践，适用于数百米辊形式的连续生产。

我们目的生产和转换能力为每年 150，000 平方米，可根据客户的要求以卷、片、圆盘或其他形式向全球客户提供广泛的产品。我们还以自己的品牌提供OEM解决方案。

在超过 35 年的时间里，我们利用我们的知识和业知识为客户服务，开发适合他们需求的产品，并在保密的情况下。我们的灵活性、响应能力和生产性能是我们公司成功的优势。

It4ip 产品型号有 ipPORE 轨道蚀刻膜过滤膜，ipBLACK轨道蚀刻膜过滤膜, ipCELLCULTURE 轨道蚀刻膜过滤膜以及定制化的轨道蚀刻过滤膜。

ipPORE™ 轨道蚀刻膜过滤器

白色和半透明膜过滤器具有全孔径范围，具有广泛而多样的应用，包括空气监测、水分析、微生物捕获和血液过滤;还提供亲水性（PVP 处理）或疏水性（无 PVP）版本。

ipBLACK™ 轨道蚀刻膜过滤器

ipBLACK™ 轨道蚀刻膜过滤器采用创新和有的染色工艺从白色轨道蚀刻膜转化而成。
它们的特点是自发荧光水平低，降低了对细胞学中使用的荧光标记物的干扰，对于动物细胞或微生物的直接观察和可重复的检测和定量具有强大的功能。

iCELL培养™轨道蚀刻膜过滤器

ipCELLCULTURE™轨道蚀刻膜过滤器通过有的表面处理进行处理，以促进各种细胞系的生长和分化，以及它们的细胞粘附。
它们具有高度透明的模式，具有光滑的玻璃状表面，非常适合作为细胞培养和通过光学显微镜可视化活细胞的支持。

应用：

诊断

宫颈癌细胞的回收和循环稀有细胞的分离，从食品，饮料或化妆品中回收的细菌的检测和计数（流式细胞术，荧光显微镜），回收的空气颗粒（石棉，AOX）的检测和分析；

薄层细胞学检查（帕氏试验）

轨道蚀刻膜过滤器是薄层细胞学的理想选择，用于回收细胞材料，并在显微镜分析（巴氏涂片检查）之将其均匀分布在载玻片上；

眼部诊断细胞病理学

的细胞学制备，无需背景染色，需要少量液体标本。对于眼液标本非常有用，例如房水、玻璃体标本以及角膜和结膜刮片；

细胞培养

人肠上皮屏障的体外模型，化动物细胞的改进培养，细胞培养插入物和多孔板；

监测液体和气体扩散

受控药物输送、生化传感器、葡萄糖传感器等；

模板化

纳米和微型物体的合成，在电池，催化剂，微流体中的应用；

自支撑三维互连纳米管和纳米线

使用轨道蚀刻膜过滤器作为通用模板制备方法，用于生长具有易于可调几何尺寸和空间排列的三维互连纳米线或纳米管的大型阵列。

原创作者：赫尔纳贸易（大连）有限公司