在高分子膜中引入無機(jī)組分，不僅能改善修飾膜的孔結(jié)構(gòu)和分布，增強(qiáng)機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性，而且能提高膜的滲透性和選擇性。在眾多的無機(jī)填充粒子中，碳納米管（CNTs）是一類具有獨(dú)特的物化性能、力學(xué)性能和熱性能的新型材料，因其有納米級(jí)尺寸、中空圓柱形結(jié)構(gòu)、多孔性等特征，碳納米管在分子分離方面有潛在的應(yīng)用。

    近年來，對(duì)于高分子材料的性能進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。聚合物的結(jié)構(gòu)在與納米粒子的相互作用中改變，導(dǎo)致這些材料物理性質(zhì)發(fā)生顯著變化，例如，分子擴(kuò)散系數(shù)的變化。在用于液氣分離的薄膜技術(shù)現(xiàn)代化過程中，這種材料是很有前景的。

    俄羅斯國立核研究大學(xué)莫斯科工程物理學(xué)院（National Research Nuclear University MEPhI）的與A.V. Topchiev石化合成研究所（俄羅斯）的研究人員通過加入碳納米管開發(fā)了聚合物改性的方法。MEPhI的A.M.Grekhov副教授說：“我們設(shè)法確定出聚合物中碳納米管的形成條件和必要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而保證了膜對(duì)某些氣體和液體滲透性的顯著提高。MEPhI研制了在任何類型的聚合物中對(duì)納米管膜和團(tuán)簇的幾何特征進(jìn)行建模和計(jì)算的程序包。我們通過復(fù)雜的設(shè)備制備并研究了所謂的滲透膜，其運(yùn)輸性質(zhì)優(yōu)于大部分現(xiàn)有的聚合物。”

    碳納米管溶液和滲透膜樣品

    在聚合物（乙烯基硅烷）中添加1wt%碳納米管后，這種材料的對(duì)氮的滲透性提升了5倍，對(duì)氧的滲透性提升了2倍，對(duì)甲烷和丙烷的滲透性分別提升了4倍和15倍。這種材料應(yīng)用十分廣泛，例如天然氣分離、從空氣中去除CO2，用于有機(jī)混合物的納米濾膜等。目前研究人員正在考慮將混合膜合成的方法應(yīng)用于不同種類的聚合物。