膜分离材料应用基础

　　膜分离技术已成为解决当前能源、资源和环境污染问题的重要技术，应用遍及海水淡化、环境保护、石油化工、节能技术、清洁生产以及生物、医药、轻工、食品、电子、纺织、冶金、能源及仿生等领域。本书详细阐述膜分离材料的基本理论、膜的制备及其应用，其中包括超滤和微滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗透膜、气体分离膜、渗透汽化膜、膜接触器、膜反应器、液膜、离子交换膜、分子印迹膜、膜传感器等，力图全面、系统地介绍膜分离技术与过程、膜分离材料及其应用技术，既反映当前膜分离领域基础知识，也反映最新膜分离材料应用成果，针对性和实用性很强。本书不仅对膜分离技术研究人员、技术人员有很强的借鉴与参考作用，还可供高校大专院校相关专业师生参考。

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第1章绪论/1
1.1基本概念1
1.1.1分离1
1.1.2膜与分离膜2
1.1.3半透膜、渗透与反渗透2
1.1.4膜分离与膜分离技术3
1.2膜分离的基本原理4
1.2.1基本传质形式4
1.2.2分离原理5
1.2.3浓差极化与膜污染7
1.3膜分离技术发展概况8
1.3.1发展历程8
1.3.2我国膜分离技术12
1.4膜分离材料14
1.4.1分离膜的分类与特点14
1.4.2常用制膜材料18
1.5分离膜的性能表征29
1.5.1膜的分离性能29
1.5.2膜的物理化学特性31
参考文献36
第2章超滤和微滤膜/38
2.1概述38
2.2超滤和微滤过程及其分离机理40
2.2.1超滤和微滤分离机理40
2.2.2超滤和微滤膜过程40
2.3超滤和微滤膜及其制备方法43
2.3.1超滤和微滤膜制备方法43
2.3.2膜结构与性能56
2.3.3膜组件及装置57
2.4超滤和微滤膜的应用63
2.4.1水处理领域64
2.4.2生物医药领域68
2.4.3食品饮料领域69
2.4.4其他方面69
参考文献71
第3章反渗透膜/73
3.1概述73
3.1.1反渗透与反渗透膜73
3.1.2商业化反渗透膜及组件74
3.2膜分离原理75
3.2.1溶解?扩散模型75
3.2.2优先吸附?毛细管流动模型78
3.2.3摩擦模型79
3.2.4形成氢键模型80
3.3膜材料及其制备方法81
3.3.1聚合物反渗透膜81
3.3.2无机(陶瓷)反渗透膜89
3.3.3有机/无机杂化反渗透膜91
3.4展望92
参考文献92
第4章纳滤膜/94
4.1概述94
4.2膜分离原理94
4.2.1基本原理94
4.2.2常用模型96
4.3膜材料及其制备方法99
4.3.1单一材料纳滤膜100
4.3.2复合纳滤膜101
4.3.3荷正电纳滤膜105
4.4应用及展望106
4.4.1地表水106
4.4.2地下水107
4.4.3废水107
4.4.4海水淡化预处理108
参考文献109
第5章渗析膜/113
5.1概述113
5.2渗析膜基本理论114
5.2.1渗析过程原理和特点114
5.2.2唐南膜平衡114
5.3渗析膜及组件115
5.3.1渗析膜115
5.3.2渗析膜组件及设计118
5.4渗析膜性能及表征121
5.4.1传质阻力121
5.4.2溶质透过系数121
5.4.3过滤系数122
5.4.4含水率122
5.4.5生物相容性123
5.5渗析的应用123
5.5.1人工肾123
5.5.2工业应用128
参考文献130
第6章气体分离膜/132
6.1概述132
6.2分离机理133
6.2.1黏性流133
6.2.2分子流134
6.2.3表面扩散流134
6.2.4分子筛分机理135
6.2.5毛细管凝聚机理135
6.2.6溶解?扩散机理135
6.2.7双吸附?双迁移机理137
6.3分离膜及制膜材料138
6.3.1有机聚合物制膜材料138
6.3.2无机物制膜材料140
6.3.3有机?无机杂化膜142
6.4气体分离膜的应用143
6.4.1气体膜分离流程143
6.4.2气体分离膜应用领域144
6.4.3气体分离膜研究进展148
参考文献149
第7章渗透汽化膜/151
7.1概述151
7.1.1渗透汽化特点152
7.1.2渗透汽化主要方式152
7.1.3渗透汽化适用对象154
7.2渗透汽化基本理论154
7.2.1渗透汽化基本原理154
7.2.2渗透汽化传递机理155
7.2.3渗透汽化分离机理158
7.2.4渗透汽化过程影响因素158
7.3渗透汽化膜160
7.3.1渗透汽化膜选择理论160
7.3.2渗透汽化膜选择性预测161
7.3.3渗透汽化膜种类162
7.4渗透汽化膜组件及膜过程设计163
7.4.1渗透汽化膜组件163
7.4.2渗透汽化膜组件设计要求164
7.4.3渗透汽化膜过程设计164
7.5渗透汽化膜应用165
7.5.1有机溶剂脱水166
7.5.2水中有机物脱除166
7.5.3有机混合物分离167
7.5.4渗透汽化膜技术发展167
参考文献168
第8章膜接触器/169
8.1概述169
8.2膜接触器的工作原理170
8.3膜接触器膜组件形式171
8.4分类及其应用173
8.4.1膜萃取173
8.4.2膜蒸馏177
8.4.3膜吸收181
8.4.4膜结晶184
8.4.5膜乳化188
参考文献192
第9章膜反应器/194
9.1膜反应器的特点194
9.2膜反应器分类及其应用195
9.2.1膜反应器的分类195
9.2.2膜化学反应器196
9.2.3膜生物反应器200
参考文献208
第10章液膜/210
10.1概述210
10.2液膜组成及分类212
10.2.1厚体液膜212
10.2.2乳化液膜212
10.2.3支撑液膜213
10.3液膜分离机理213
10.3.1选择性渗透213
10.3.2促进传递213
10.4液膜制备方法214
10.4.1乳化液膜214
10.4.2支撑液膜217
10.5液膜应用219
10.5.1放射性含铀废水中富集回收铀219
10.5.2稀土元素的分离与回收219
10.5.3废水中有毒金属去除和贵重金属回收220
10.5.4处理含酚废水221
10.5.5处理含氨废水221
10.5.6生物制品提取与精制222
10.5.7烃类混合物分离223
10.5.8气体分离223
10.5.9其他方面的应用223
参考文献224
第11章离子交换膜/226
11.1概述226
11.2制备方法227
11.2.1异相膜的制备228
11.2.2半均相膜的制备229
11.2.3均相膜的制备229
11.3结构与性能230
11.3.1离子交换膜的结构230
11.3.2离子交换膜的性能230
11.4离子交换膜的应用233
11.4.1电渗析233
11.4.2膜电解工业236
11.4.3质子膜燃料电池238
11.4.4双极膜238
参考文献238
第12章分子印迹膜/240
12.1概述240
12.2分子印迹技术241
12.2.1基本原理241
12.2.2分子印迹技术分类242
12.3分子印迹膜244
12.3.1常用分子印迹膜244
12.3.2分子印迹膜制备245
12.4分子印迹膜应用研究及发展250
12.4.1固相萃取250
12.4.2色谱技术251
12.4.3仿生传感器251
12.4.4分子印迹膜的发展252
参考文献252
第13章膜传感器/254
13.1概述254
13.2膜物理传感器255
13.2.1温度传感器255
13.2.2电位膜传感器255
13.3膜化学传感器256
13.3.1气体传感器256
13.3.2离子传感器258
13.3.3湿度传感器258
13.3.4味觉传感器258
13.4膜生物传感器260
13.4.1酶传感器260
13.4.2微生物传感器261
13.4.3组织传感器262
13.4.4免疫传感器262
参考文献263