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內(nèi)容簡介

　　膜技術(shù)是材料科學(xué)和過程工程科學(xué)等諸多學(xué)科交叉的新型分離技術(shù)，以其低能耗、高效率的特點(diǎn)，成為解決我國當(dāng)前水資源、能源、環(huán)境、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造等國家重大戰(zhàn)略需求問題的共性關(guān)鍵技術(shù)。《膜技術(shù)手冊》是我國膜領(lǐng)域眾多專家共同編寫的經(jīng)典工具書，第二版在第一版基礎(chǔ)上，著重針對膜技術(shù)在化工、石油化工、海水淡化、工業(yè)污水“零排放”、制藥工業(yè)、食品工業(yè)等重要經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用，突出近年來膜技術(shù)領(lǐng)域在基礎(chǔ)理論、研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)推廣等方面所取得的成果，圍繞膜與膜過程兩個(gè)核心知識體系予以系統(tǒng)介紹。具體內(nèi)容包括：導(dǎo)言，有機(jī)高分子膜，無機(jī)膜，有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜，膜分離中的傳遞過程，膜過程的極化現(xiàn)象和膜污染，膜器件，反滲透、正滲透和納濾，超濾和微濾，滲析，離子交換膜過程，氣體膜分離過程，氣固分離膜，滲透汽化，液膜，膜反應(yīng)器，膜接觸器，控制釋放微膠囊膜和智能膜，典型集成膜過程等。手冊詳細(xì)闡述了各種膜的定義、分類、制備、表征和應(yīng)用；全面總結(jié)了各種膜過程的基礎(chǔ)理論、工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其適用條件、典型的應(yīng)用案例等。本版與第一版相比在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上做了較大的優(yōu)化與調(diào)整，刪去了親和膜章，增加了有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膜、氣固分離膜和典型集成膜過程三章；在有關(guān)章節(jié)增加了正滲透、膜脫氣、膜乳化、膜結(jié)晶、智能膜等內(nèi)容；同時(shí)對其他各章在理論、過程和應(yīng)用方面做了大量更新。下冊書末附有縮略語表和索引，方便讀者理解和查閱。本手冊既重視基礎(chǔ)，又兼顧前沿，內(nèi)容系統(tǒng)豐富，可供化學(xué)工程、材料科學(xué)與工程、資源與環(huán)境工程等學(xué)科以及化工、石化、水處理、制藥、食品等行業(yè)的技術(shù)人員參考閱讀，同時(shí)也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書。

作者簡介

　　鄧麥村，中國科學(xué)院秘書長，研究員，中國膜學(xué)會（籌）理事長，中國膜工業(yè)協(xié)會名譽(yù)理事長，曾任中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長，膜技術(shù)國家工程研究中心主任。長期從事氣體膜分離技術(shù)、滲透機(jī)理、制膜技術(shù)及膜過程研究，建成了我國首條具備多功能、應(yīng)變能力強(qiáng)的氣體膜分離器制造生產(chǎn)線，并形成完整的研究、生產(chǎn)、工程開發(fā)體系，使氣體膜分離技術(shù)在多個(gè)行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。多年來積極支持我國膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?、規(guī)范化發(fā)展，推動(dòng)膜科學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界的深度結(jié)合，培養(yǎng)、引進(jìn)了一批膜技術(shù)研發(fā)和工程化人才，為我國膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了有益貢獻(xiàn)。金萬勤，南京工業(yè)大學(xué)教授，材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任，“973”計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家。主持“973”計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目等10余項(xiàng)科研項(xiàng)目，主要從事混合導(dǎo)體氧滲透膜、多孔陶瓷膜反應(yīng)器、有機(jī)無機(jī)復(fù)合膜等應(yīng)用基礎(chǔ)研究，在Nature、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等化工、材料領(lǐng)域知名期刊上發(fā)表SCI論文250多篇，被引用9000多次。2014年至2017年連續(xù)4年入選愛思唯爾（Elsevier）中國高被引學(xué)者“化學(xué)工程”領(lǐng)域榜單。以第*完成人獲得教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各一項(xiàng)。

圖書目錄

第1章導(dǎo)言
1.1膜和膜分離過程的特征2
1.2膜和膜過程的發(fā)展歷史4
1.2.1膜科學(xué)技術(shù)發(fā)展史4
1.2.2我國膜科學(xué)技術(shù)發(fā)展概況5
1.3膜7
1.3.1材料和分類7
1.3.2主要制備方法9
1.3.2.1聚合物膜的制備9
1.3.2.2無機(jī)膜的制備10
1.3.3膜組件11
1.4膜分離過程12
1.4.1常用的膜分離過程12
1.4.1.1微孔過濾12
1.4.1.2超濾13
1.4.1.3反滲透14
1.4.1.4納濾14
1.4.1.5滲析15
1.4.1.6電滲析15
1.4.1.7膜電解16
1.4.1.8膜傳感器16
1.4.1.9膜法氣體分離17
1.4.1.10滲透汽化18
1.4.1.11膜蒸餾18
1.4.1.12正滲透19
1.4.2發(fā)展中的新膜過程20
1.4.2.1膜萃取20
1.4.2.2膜結(jié)晶21
1.4.2.3促進(jìn)傳遞22
1.4.2.4膜反應(yīng)過程24
1.4.3膜分離與其他化工分離和反應(yīng)過程的結(jié)合25
1.5應(yīng)用總覽25
1.6現(xiàn)狀與展望29
1.6.1現(xiàn)狀29
1.6.2展望30
參考文獻(xiàn)32

第2章有機(jī)高分子膜
2.1高分子分離膜材料34
2.1.1天然高分子34
2.1.1.1再生纖維素（cellu）34
2.1.1.2硝酸纖維素（CN）36
2.1.1.3醋酸纖維素（CA）37
2.1.1.4乙基纖維素（EC）37
2.1.1.5納米纖維素（NFC）38
2.1.1.6甲殼素39
2.1.1.7其他纖維素衍生物39
2.1.2芳雜環(huán)高分子39
2.1.2.1聚砜（PSF）39
2.1.2.2聚醚砜（PES）41
2.1.2.3聚醚酮（PEK）41
2.1.2.4聚酰胺（PA）42
2.1.2.5聚酰亞胺（PI）44
2.1.2.6其他芳雜環(huán)高分子45
2.1.3聚酯類46
2.1.3.1聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）46
2.1.3.2聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）47
2.1.3.3聚碳酸酯（PC）48
2.1.4聚烯烴48
2.1.4.1聚乙烯（PE）48
2.1.4.2聚丙烯（PP）49
2.1.4.3聚4-甲基-1-戊烯（PMP）50
2.1.5乙烯類聚合物50
2.1.5.1聚丙烯腈（PAN）51
2.1.5.2聚乙烯醇（PVA）52
2.1.5.3聚氯乙烯（PVC）52
2.1.5.4聚偏氯乙烯（PVDC）53
2.1.5.5聚偏氟乙烯（PVDF）53
2.1.5.6聚四氟乙烯（PTFE）53
2.1.6含硅聚合物54
2.1.6.1聚二甲基硅氧烷（PDMS）54
2.1.6.2聚三甲硅基丙炔（PTMSP）55
2.1.7聚電解質(zhì)56
2.1.7.1陰離子聚合物56
2.1.7.2陽離子聚合物56
2.1.7.3兩性離子聚合物58
2.1.7.4聚離子液體58
2.2有機(jī)高分子分離膜的制備59
2.2.1均質(zhì)膜的制備59
2.2.1.1致密均質(zhì)膜60
2.2.1.2多孔均質(zhì)膜61
2.2.1.3離子交換膜68
2.2.2非對稱膜的制備70
2.2.2.1相轉(zhuǎn)化膜70
2.2.2.2復(fù)合膜94
2.3有機(jī)高分子分離膜的表征99
2.3.1膜的性能99
2.3.1.1膜的分離透過特性99
2.3.1.2膜的物化性能110
2.3.2膜的結(jié)構(gòu)112
2.3.2.1膜的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)112
2.3.2.2膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)114
2.3.3膜的孔徑與自由體積的測定118
2.3.3.1電子顯微鏡法118
2.3.3.2和界面性質(zhì)相關(guān)的孔參數(shù)測定法123
2.3.3.3和流體力學(xué)性質(zhì)相關(guān)的孔參數(shù)測定法127
2.3.3.4和篩分、截留效應(yīng)相關(guān)的測定法130
2.3.3.5正電子湮滅測定法134
符號表137
參考文獻(xiàn)139

第3章無機(jī)膜
3.1引言148
3.1.1概述148
3.1.2分類149
3.1.3結(jié)構(gòu)149
3.2無機(jī)膜的結(jié)構(gòu)與性能表征150
3.2.1概述150
3.2.2多孔無機(jī)膜孔結(jié)構(gòu)的表征150
3.2.2.1靜態(tài)法150
3.2.2.2動(dòng)態(tài)測定技術(shù)153
3.2.2.3小結(jié)158
3.2.3無機(jī)膜材料性質(zhì)表征159
3.2.3.1化學(xué)穩(wěn)定性159
3.2.3.2表面性質(zhì)160
3.2.3.3機(jī)械強(qiáng)度161
3.3無機(jī)膜的制備161
3.3.1概述161
3.3.2多孔支撐體的制備162
3.3.3非對稱微濾膜的制備165
3.3.4濕化學(xué)法169
3.3.5溶膠-凝膠法171
3.3.5.1溶膠的制備171
3.3.5.2涂膜171
3.3.5.3凝膠膜的干燥與熱處理174
3.3.6陽極氧化法178
3.3.7分相法179
3.3.8有機(jī)聚合物熱分解法181
3.3.9多孔膜的改性181
3.3.10致密膜的制備182
3.3.10.1致密金屬膜的制備183
3.3.10.2氧化物致密膜的制備184
3.3.11無機(jī)膜缺陷修復(fù)技術(shù)185
3.4無機(jī)膜組件及成套化裝置186
3.4.1概述186
3.4.2膜元件186
3.4.3膜組件188
3.4.4過濾過程189
3.4.4.1錯(cuò)流過濾189
3.4.4.2操作方式189
3.4.4.3膜污染的控制及清洗方法191
3.5無機(jī)膜在分離和凈化中的應(yīng)用192
3.5.1在食品工業(yè)中的應(yīng)用193
3.5.1.1在奶業(yè)中的應(yīng)用193
3.5.1.2蛋白質(zhì)的濃縮193
3.5.1.3果（蔬菜）汁澄清194
3.5.1.4飲用水的凈化194
3.5.1.5酒的澄清過濾195
3.5.2在生物化工與醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用196
3.5.2.1發(fā)酵液的過濾196
3.5.2.2血液制品的分離與純化197
3.5.2.3中藥提取與純化197
3.5.3在環(huán)保工程中的應(yīng)用199
3.5.3.1在含油廢水處理中的應(yīng)用200
3.5.3.2在廢油過濾中的應(yīng)用202
3.5.3.3在MBR中的應(yīng)用202
3.5.3.4在其他廢水處理中的應(yīng)用203
3.5.4在化工與石油化工中的應(yīng)用205
3.5.4.1陶瓷膜在潤滑油脫蠟過程中的應(yīng)用206
3.5.4.2無機(jī)膜在化工產(chǎn)品脫色中的應(yīng)用206
3.5.4.3無機(jī)膜在催化劑回收中的應(yīng)用206
3.5.5無機(jī)膜用于氣體凈化207
3.5.6無機(jī)膜用于氣體分離207
3.6無機(jī)膜反應(yīng)器209
3.6.1概述209
3.6.2無機(jī)膜催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及分類209
3.6.3無機(jī)催化膜反應(yīng)器的主要應(yīng)用210
3.6.4無機(jī)催化膜反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模擬212
3.6.5無機(jī)膜催化反應(yīng)器工業(yè)化面臨的問題和發(fā)展前景213
符號表213
參考文獻(xiàn)214