کارایی جداسازی و طول عمر غشاهای اولترافیلتراسیون فیبر توخالی اساساً به انتخاب مواد و بهینه سازی عملکرد بستگی دارد. در حال حاضر، مواد صنعتی اصلی به دو دسته تقسیم میشوند: پلیمرهای آلی و سرامیکهای معدنی، که هر کدام ویژگیها و مناسب بودن خود را برای سناریوهای کاربردی مختلف دارند.
مواد پلیمری آلی به دلیل سهولت پردازش و هزینه کم بیشترین کاربرد را دارند. پلی سولفون (PSF) یک نمونه معمولی است که دارای استحکام مکانیکی و پایداری شیمیایی عالی، محدوده دمایی وسیع (-10 درجه تا 80 درجه) و مقاومت خوب در برابر اکثر اسیدها، قلیاییها و اکسیدانها است که اغلب به عنوان لایه پشتیبان غشای پایه استفاده میشود. پلی اتر سولفون (PES) از نظر آب دوستی و شار عالی است و ویژگی های جذب پروتئین پایین آن باعث شده است که به طور گسترده در بیوداروها و تصفیه غذا و نوشیدنی مورد استفاده قرار گیرد. پلی اکریلونیتریل (PAN) دارای آب دوستی قوی و توانایی ضد رسوب خوب است، مناسب برای تصفیه فاضلاب روغنی یا منابع آبی با کدورت کم. استات سلولز (CA) زیست سازگاری بسیار خوبی دارد و در ابتدا برای تصفیه دارویی استفاده می شد، اما دما و سازگاری pH آن نسبتا ضعیف است و به تدریج با مواد جدیدتر جایگزین می شود. پلی وینیلیدین فلوراید اصلاح شده (PVDF) که در سال های اخیر پدیدار شده است، آب دوستی را از طریق اختلاط یا پیوند سطحی افزایش می دهد، در حالی که پایداری طولانی مدت در برابر اسیدهای قوی و قلیایی ها و اکسیداسیون کلر از خود نشان می دهد و آن را به گزینه ای ارجح در تصفیه آب پیشرفته تبدیل می کند.
Inorganic materials, represented by ceramics such as alumina and zirconium oxide, are suitable for material separation under extreme conditions due to their ultra-high mechanical strength, high temperature resistance (>200 درجه)، و مقاومت در برابر خوردگی قوی، مانند-تصفیه براث تخمیر در دمای بالا یا خالصسازی محیطهای اسیدی/قلیایی قوی. با این حال، هزینه ساخت بالا و شکنندگی آنها، پذیرش در مقیاس بزرگ آنها را محدود می کند.
انتخاب مواد مستلزم در نظر گرفتن همه جانبه ویژگیهای مایع خوراک، شرایط عملیاتی و اقتصادی است: غشاهای آلی از نظر انعطافپذیری و کارایی{0}}هزینه برتر هستند و بر تصفیه آب معمولی و فرآوری مواد غذایی غالب هستند. از طرف دیگر غشاهای معدنی به دلیل دوام در زمینه های تخصصی قرار می گیرند. در آینده، بهینهسازی خواص مواد از طریق فناوریهایی مانند نانوکامپوزیت و اصلاح بیومیمتیک، مرزهای کاربرد غشاهای اولترافیلتراسیون فیبر توخالی را بیشتر گسترش میدهد و راهحلهای بهتری برای جداسازی سیستمهای پیچیده ارائه میدهد.
