简介
三乙酸纤维素（CTA）属于纤维素酯化衍生物，常温下为固态高分子材料，可溶于1，4-二氧六环、丙酮等有机溶剂，具备良好成膜性能。该化合物常作为膜基材，制得的分离膜整体性能优于商业化HTI正渗透膜，是正渗透水处理领域重要的膜制备原料。
三乙酸纤维素的性状
合成
将粗粉碎的稻草加入到含有AcOH（10 mL）、IPA（10 mL）和MeSA（1 mL）的混合物中。在40-43°C下搅拌18小时。在烧杯中倒入含有碳酸钠/碳酸氢钠的碎冰并搅拌。将混合物放在冰箱里，待沉淀完成。通过泵过滤分离，并在减压下干燥。取氯仿中的残留物质，通过安装的玻璃过滤器过滤。用氯仿彻底清洗过滤器上的不溶物（含木质素、半纤维素、二氧化硅等）。将合并的滤液（澄清淡黄褐色）在真空下浓缩至干得到标题化合物三乙酸纤维素[1]。
用途
三乙酸纤维素可作为膜基材，搭配对应溶剂与添加剂经相转换工艺制备综合性能优异的正渗透分离膜。例如：以三乙酸纤维素（CTA）为膜材料，1，4-二氧六环、丙酮为溶剂，甲醇、乳酸为添加剂，采用相转换法制备了三乙酸纤维素正渗透膜。研究了不同1，4-二氧六环/丙酮配比、添加剂乳酸含量、挥发时间、膜厚度、热处理温度条件下正渗透膜性能的变化规律。研究表明，当采用纯水为原料液，0.56mol/L CaCl₂为汲取液时，优化制备的CTA正渗透膜的水通量达到14.10L/(m²·h)，溶质反扩散量为0.031mol/(m²·h)；采用0.1mol/L NaCl为原料液，4mol/L葡萄糖为汲取液时，优化制备的CTA正渗透膜的水通量保持在5L/(m²·h)以上，对NaCl的截留率大于99%。CTA正渗透膜相比于HTI膜，具有较高的亲水性、水通量、截留率，稳定性更[2]。
三乙酸纤维素可用于制备性能优于商用膜的准双皮层结构正渗透分离膜。例如：报道课题组在正渗透膜材料及高效易回收驱动液方面的研究进展。在膜材料方面，我们研究了准双皮层的三乙酸纤维素正渗透膜，得到的膜性能优于商业化HTI正渗透膜。在驱动溶质方面，研究了以乙二胺四乙酸和树枝状聚合物以及具有响应性能的纳米材料为代表的大尺寸驱动体系，验证了大分子驱动溶质可以有效降低内浓差极化。研究结果表明，膜与驱动液在正渗透研究中都非常重要[3]。
参考文献
[1] Sharma, Amita; et al. Value-additive utilization of agro-biomass: preparation of cellulose triacetate directly from rice straw as well as other cellulosic materials. RSC Advances (2017), 7(21), 12745-12752.
[2] 解利昕,辛婧,解奥.三乙酸纤维素正渗透膜的制备与性能[J].化工进展, 2014, 33(10):7.DOI:10.3969/j.issn.1000-6613.2014.10.029.
[3] 李刚,李雪梅,何涛,等.正渗透膜材料与驱动体系的研究[J].膜科学与技术, 2012, 32(2):3.DOI:10.3969/j.issn.1007-8924.2012.02.020.