高性能膜材料與膜技術（簡體書）

第1章概論1

1.1定義與術語1

1.1.1定義1

1.1.2術語2

1.2膜的分類4

1.2.1水處理膜4

1.2.2氣體分離膜6

1.2.3特種分離膜7

1.2.4民生膜9

1.3膜技術的工業應用領域10

1.3.1水資源領域10

1.3.2能源領域11

1.3.3生態環境領域12

1.3.4傳統產業改造12

1.4技術發展狀況12

1.4.1知識產權情況13

1.4.2科技論文15

1.4.3市場分析16

參考文獻19

第2章水處理膜與膜過程20

2.1水質凈化膜20

2.1.1水質凈化膜的發展歷程20

2.1.2水質凈化膜的分離原理21

2.1.3主要水質凈化膜材料22

2.1.4水質凈化膜的制備方法22

2.1.5水質凈化的典型工藝23

2.2海水淡化膜27

2.2.1反滲透膜的發展歷程28

2.2.2反滲透膜的分離原理28

2.2.3反滲透膜材料28

2.2.4反滲透膜的制備方法29

2.2.5反滲透法海水淡化工藝30

2.2.6反滲透法海水淡化預處理工藝31

2.3污水處理膜32

2.3.1主要污水處理膜材料及構型32

2.3.2污水處理膜的制備方法33

2.3.3污水處理膜的典型工藝34

參考文獻38

第3章氣體分離膜與膜過程40

3.1氫分離膜40

3.1.1鈀膜透氫機理41

3.1.2鈀膜制備技術42

3.1.3鈀膜產業化現狀46

3.2氧分離膜47

3.2.1混合導體透氧膜材料及氧傳輸機理47

3.2.2混合導體透氧膜材料及膜優化設計48

3.2.3混合導體透氧膜的應用51

3.3二氧化碳分離膜54

3.3.1CO2的捕集與封存55

3.3.2促進傳遞膜57

3.3.3聚合物膜與混合基質膜61

3.3.4沸石分子篩膜65

3.3.5炭膜68

3.4高溫氣固分離膜71

3.4.1氣固分離與過濾再生原理72

3.4.2典型高溫氣固分離膜材料75

3.4.3高溫過濾系統80

3.4.4工程應用83

參考文獻85

第4章陶瓷分離膜與膜過程95

4.1多孔陶瓷膜的發展趨勢95

4.1.1發展歷程96

4.1.2研究趨勢97

4.2低成本陶瓷膜的設計與制備98

4.2.1低成本陶瓷膜材料制備技術98

4.2.2高面積/體積比膜元件及膜組件設計103

4.3高滲透性陶瓷膜的設計與制備108

4.3.1造孔劑法108

4.3.2模板劑法109

4.3.3纖維搭建技術111

4.4陶瓷納濾膜的設計與制備112

4.4.1溶膠-凝膠技術112

4.4.2修飾技術116

4.5陶瓷膜材料的表面性質研究117

4.5.1陶瓷膜表面荷電研究117

4.5.2陶瓷膜表面親疏水改性研究120

4.6陶瓷膜的應用123

4.6.1陶瓷膜在水處理中的應用124

4.6.2陶瓷膜在油品凈化中的應用124

4.6.3陶瓷膜在脫溶劑方面的應用127

4.6.4陶瓷膜在產品脫色中的應用128

4.6.5陶瓷膜在廢堿液回收中的應用128

參考文獻129

第5章滲透汽化膜與膜過程137

5.1滲透汽化膜分離技術137

5.1.1滲透汽化膜過程傳質機理137

5.1.2滲透汽化膜分離技術的發展歷程140

5.2典型的滲透汽化膜材料及其應用143

5.2.1透水型滲透汽化膜143

5.2.2透醇型滲透汽化膜151

5.2.3有機物/有機物分離滲透汽化膜158

參考文獻161

第6章電池用膜材料167

6.1鋰離子電池用膜材料167

6.1.1多孔聚合物膜168

6.1.2無紡布隔膜172

6.1.3有機-無機復合隔膜173

6.1.4國內外鋰離子隔膜研發及產業化現狀174

6.2燃料電池隔膜174

6.2.1質子交換膜174

6.2.2陰離子交換膜材料185

參考文獻191

第7章民生膜技術198

7.1家用凈化技術198

7.1.1家用凈水器198

7.1.2家用空氣凈化器203

7.2醫用膜技術205

7.2.1血液透析膜206

7.2.2血液供氧膜210

7.2.3藥物控制釋放膜212

參考文獻214

第8章新型膜材料及制備方法216

8.1新型膜材料216

8.1.1金屬有機骨架216

8.1.2納米碳材料226

8.1.3嵌段共聚物234

8.2制膜新方法246

8.2.1納米纖維堆疊法制膜246

8.2.2分離膜改性和功能化的原子層沉積方法258

參考文獻269

第9章膜集成技術277

9.1膜與催化反應集成277

9.1.1催化膜反應器278

9.1.2固定床膜反應器280

9.1.3流化床膜反應器281

9.1.4懸浮床膜反應器283

9.2膜與傳統分離技術集成291

9.2.1電除鹽291

9.2.2膜蒸餾296

9.3膜過程集成300

9.3.1微濾/超濾-反滲透集成工藝301

9.3.2納濾-反滲透集成工藝301

9.3.3膜生物反應器-反滲透集成工藝303

參考文獻303

第10章膜技術的典型應用案例309

10.1膜法污水深度處理回用技術309

10.1.1污水處理回用工藝流程310

10.1.2膜系統運行結果311

10.1.3污水處理回用成本分析315

10.2膜法飲用水處理新工藝316

10.2.1陶瓷膜法湖水凈化工藝316

10.2.2膜孔徑對湖水凈化過程的影響317

10.2.3操作壓差對湖水凈化過程的影響318

10.2.4膜面流速對湖水凈化過程的影響320

10.2.5恒通量運行膜過濾過程322

10.2.6反沖條件對湖水凈化過程的影響323

10.2.7裝置連續運行考察324

10.2.8運行經濟性估算326

10.3膜法抗生素生產新工藝327

10.3.1抗生素生產工藝流程327

10.3.2納濾膜新工藝運行結果330

10.3.3抗生素生產成本分析332

10.4醫藥工業溶劑異丙醇回收技術332

10.4.1滲透汽化膜在異丙醇溶劑中的穩定性333

10.4.2滲透汽化分離工藝336

10.4.3膜分離運行結果340

10.4.4分離工藝成本分析342

10.5陶瓷膜法苯二酚生產新工藝343

10.5.1苯二酚傳統生產工藝344

10.5.2苯二酚清潔生產工藝345

10.5.3苯酚羥基化反應-膜分離耦合系統的設計及過程研究348

10.5.4基于陶瓷膜反應器的苯二酚連續生產工藝工程案例354

10.6陶瓷膜法鹽水精制新工藝359

10.6.1鹽水精制的原理359

10.6.2鹽水精制工藝360

10.6.3陶瓷膜法鹽水精制工程案例362

參考文獻367