膜分離材料應用基礎

第1章緒論/1
1.1基本概念1
1.1.1分離1
1.1.2膜與分離膜2
1.1.3半透膜、滲透與反滲透2
1.1.4膜分離與膜分離技術3
1.2膜分離的基本原理4
1.2.1基本傳質(zhì)形式4
1.2.2分離原理5
1.2.3濃差極化與膜污染7
1.3膜分離技術發(fā)展概況8
1.3.1發(fā)展歷程8
1.3.2我國膜分離技術12
1.4膜分離材料14
1.4.1分離膜的分類與特點14
1.4.2常用制膜材料18
1.5分離膜的性能表征29
1.5.1膜的分離性能29
1.5.2膜的物理化學特性31
參考文獻36
第2章超濾和微濾膜/38
2.1概述38
2.2超濾和微濾過程及其分離機理40
2.2.1超濾和微濾分離機理40
2.2.2超濾和微濾膜過程40
2.3超濾和微濾膜及其制備方法43
2.3.1超濾和微濾膜制備方法43
2.3.2膜結(jié)構與性能56
2.3.3膜組件及裝置57
2.4超濾和微濾膜的應用63
2.4.1水處理領域64
2.4.2生物醫(yī)藥領域68
2.4.3食品飲料領域69
2.4.4其他方面69
參考文獻71
第3章反滲透膜/73
3.1概述73
3.1.1反滲透與反滲透膜73
3.1.2商業(yè)化反滲透膜及組件74
3.2膜分離原理75
3.2.1溶解?擴散模型75
3.2.2優(yōu)先吸附?毛細管流動模型78
3.2.3摩擦模型79
3.2.4形成氫鍵模型80
3.3膜材料及其制備方法81
3.3.1聚合物反滲透膜81
3.3.2無機(陶瓷)反滲透膜89
3.3.3有機/無機雜化反滲透膜91
3.4展望92
參考文獻92
第4章納濾膜/94
4.1概述94
4.2膜分離原理94
4.2.1基本原理94
4.2.2常用模型96
4.3膜材料及其制備方法99
4.3.1單一材料納濾膜100
4.3.2復合納濾膜101
4.3.3荷正電納濾膜105
4.4應用及展望106
4.4.1地表水106
4.4.2地下水107
4.4.3廢水107
4.4.4海水淡化預處理108
參考文獻109
第5章滲析膜/113
5.1概述113
5.2滲析膜基本理論114
5.2.1滲析過程原理和特點114
5.2.2唐南膜平衡114
5.3滲析膜及組件115
5.3.1滲析膜115
5.3.2滲析膜組件及設計118
5.4滲析膜性能及表征121
5.4.1傳質(zhì)阻力121
5.4.2溶質(zhì)透過系數(shù)121
5.4.3過濾系數(shù)122
5.4.4含水率122
5.4.5生物相容性123
5.5滲析的應用123
5.5.1人工腎123
5.5.2工業(yè)應用128
參考文獻130
第6章氣體分離膜/132
6.1概述132
6.2分離機理133
6.2.1黏性流133
6.2.2分子流134
6.2.3表面擴散流134
6.2.4分子篩分機理135
6.2.5毛細管凝聚機理135
6.2.6溶解?擴散機理135
6.2.7雙吸附?雙遷移機理137
6.3分離膜及制膜材料138
6.3.1有機聚合物制膜材料138
6.3.2無機物制膜材料140
6.3.3有機?無機雜化膜142
6.4氣體分離膜的應用143
6.4.1氣體膜分離流程143
6.4.2氣體分離膜應用領域144
6.4.3氣體分離膜研究進展148
參考文獻149
第7章滲透汽化膜/151
7.1概述151
7.1.1滲透汽化特點152
7.1.2滲透汽化主要方式152
7.1.3滲透汽化適用對象154
7.2滲透汽化基本理論154
7.2.1滲透汽化基本原理154
7.2.2滲透汽化傳遞機理155
7.2.3滲透汽化分離機理158
7.2.4滲透汽化過程影響因素158
7.3滲透汽化膜160
7.3.1滲透汽化膜選擇理論160
7.3.2滲透汽化膜選擇性預測161
7.3.3滲透汽化膜種類162
7.4滲透汽化膜組件及膜過程設計163
7.4.1滲透汽化膜組件163
7.4.2滲透汽化膜組件設計要求164
7.4.3滲透汽化膜過程設計164
7.5滲透汽化膜應用165
7.5.1有機溶劑脫水166
7.5.2水中有機物脫除166
7.5.3有機混合物分離167
7.5.4滲透汽化膜技術發(fā)展167
參考文獻168
第8章膜接觸器/169
8.1概述169
8.2膜接觸器的工作原理170
8.3膜接觸器膜組件形式171
8.4分類及其應用173
8.4.1膜萃取173
8.4.2膜蒸餾177
8.4.3膜吸收181
8.4.4膜結(jié)晶184
8.4.5膜乳化188
參考文獻192
第9章膜反應器/194
9.1膜反應器的特點194
9.2膜反應器分類及其應用195
9.2.1膜反應器的分類195
9.2.2膜化學反應器196
9.2.3膜生物反應器200
參考文獻208
第10章液膜/210
10.1概述210
10.2液膜組成及分類212
10.2.1厚體液膜212
10.2.2乳化液膜212
10.2.3支撐液膜213
10.3液膜分離機理213
10.3.1選擇性滲透213
10.3.2促進傳遞213
10.4液膜制備方法214
10.4.1乳化液膜214
10.4.2支撐液膜217
10.5液膜應用219
10.5.1放射性含鈾廢水中富集回收鈾219
10.5.2稀土元素的分離與回收219
10.5.3廢水中有毒金屬去除和貴重金屬回收220
10.5.4處理含酚廢水221
10.5.5處理含氨廢水221
10.5.6生物制品提取與精制222
10.5.7烴類混合物分離223
10.5.8氣體分離223
10.5.9其他方面的應用223
參考文獻224
第11章離子交換膜/226
11.1概述226
11.2制備方法227
11.2.1異相膜的制備228
11.2.2半均相膜的制備229
11.2.3均相膜的制備229
11.3結(jié)構與性能230
11.3.1離子交換膜的結(jié)構230
11.3.2離子交換膜的性能230
11.4離子交換膜的應用233
11.4.1電滲析233
11.4.2膜電解工業(yè)236
11.4.3質(zhì)子膜燃料電池238
11.4.4雙極膜238
參考文獻238
第12章分子印跡膜/240
12.1概述240
12.2分子印跡技術241
12.2.1基本原理241
12.2.2分子印跡技術分類242
12.3分子印跡膜244
12.3.1常用分子印跡膜244
12.3.2分子印跡膜制備245
12.4分子印跡膜應用研究及發(fā)展250
12.4.1固相萃取250
12.4.2色譜技術251
12.4.3仿生傳感器251
12.4.4分子印跡膜的發(fā)展252
參考文獻252
第13章膜傳感器/254
13.1概述254
13.2膜物理傳感器255
13.2.1溫度傳感器255
13.2.2電位膜傳感器255
13.3膜化學傳感器256
13.3.1氣體傳感器256
13.3.2離子傳感器258
13.3.3濕度傳感器258
13.3.4味覺傳感器258
13.4膜生物傳感器260
13.4.1酶傳感器260
13.4.2微生物傳感器261
13.4.3組織傳感器262
13.4.4免疫傳感器262
參考文獻263