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第一篇 膜基础 2

1概述 2

1.1膜技术发展简史 2

1.2膜的分类 3

1.3膜过程 4

思考题 6

参考文献 6

2膜材料及其性质 7

2.1膜材料 7

2.1.1天然膜材料 7

2.1.2合成膜材料 9

2.2高分子材料结构与性质 13

2.2.1玻璃化温度 13

2.2.2结晶度 15

2.2.3耐热性 15

2.2.4降解 15

思考题 16

参考文献 16

3膜制备 17

3.1概述 17

3.2高分子溶剂的选择 21

3.3浸没沉淀法制备非对称膜 24

3.3.1无定形聚合物的浸没沉淀过程 24

3.3.2结晶性聚合物的浸没沉淀过程 27

3.3.3膜的结构形态 28

3.3.4膜孔结构的控制 29

3.3.5膜表面缺陷 32

3.3.6超临界流体作为非溶剂 32

3.4复合膜的制备 33

3.4.1分离层的制备 33

3.4.2基膜的选择 35

3.5无机膜的制备 35

3.5.1多孔基膜的制备 36

3.5.2分离层的制备 36

3.6膜的改性 40

3.6.1基体改性 40

3.6.2表面改性 41

3.7不同构型膜的制备 45

3.7.1平板膜 45

3.7.2管式膜 46

3.7.3中空纤维膜 46

思考题 47

参考文献 47

4膜的表征 49

4.1结构参数的测定 49

4.1.1孔径的测定 49

4.1.2孔隙率的测定 52

4.1.3表面分析 53

4.2渗透参数的测定 54

4.2.1选择性 54

4.2.2渗透性能 54

4.3荷电参数的测定 56

4.4其他参数的测定 58

4.4.1玻璃化温度和结晶度 58

4.4.2力学性能 58

4.4.3稳定性 59

4.4.4膜污染状况 60

思考题 60

参考文献 60

5膜传递机理 61

5.1膜内传递过程 61

5.1.1通过多孔膜的传递 61

5.1.2通过非多孔膜的传递 63

5.1.3通过荷电膜的传递 67

5.1.4非平衡热力学描述膜传递过程 69

5.2膜表面传递过程 72

5.2.1浓度极化 72

5.2.3膜污染 76

思考题 78

参考文献 79

6膜组件和流程设计 80

6.1膜组件 80

6.2流程设计 81

6.2.1流程 81

6.2.2能量消耗 83

6.3集成膜过程 84

思考题 85

参考文献 85

第二篇 膜过程 88

7反渗透纳滤超滤微滤 88

7.1反渗透 88

7.1.1渗透压 88

7.1.2反渗透 89

7.1.3正渗透 90

7.2纳滤 92

7.2.1纳滤膜 92

7.2.2应用 93

7.3超滤 93

7.3.1极限通量 94

7.3.2稀释过滤 95

7.3.3应用 96

7.4微滤 97

思考题 99

参考文献 99

8气体分离渗透汽化液膜渗析 100

8.1气体分离 100

8.1.1膜材料 100

8.1.2应用 103

8.2渗透汽化 105

8.2.1概述 105

8.2.2渗透汽化过程 105

8.2.3膜材料和膜组件 106

8.2.4应用 107

8.3液膜 109

8.3.1概述 109

8.3.2促进传递液膜 110

8.3.3液膜的制备 113

8.3.4应用 113

8.4渗析 114

思考题 116

参考文献 116

9电渗析膜电解质子交换膜燃料电池 117

9.1离子交换膜 117

9.2电渗析 120

9.2.1原理 120

9.2.2应用 122

9.3膜电解 125

9.4质子交换膜燃料电池 126

9.4.1燃料电池 126

9.4.2质子交换膜 127

思考题 130

参考文献 130

10膜接触器 132

10.1膜吸收 132

10.1.1膜吸收器的结构 132

10.1.2传质过程 133

10.1.3应用 136

10.2膜萃取 139

10.2.1原理 139

10.2.2传质过程 140

10.2.3应用 142

10.3膜蒸馏 144

10.3.1原理 144

10.3.2传质和传热 146

10.3.3应用 146

思考题 149

参考文献 149

11膜反应器 151

11.1膜化学反应器 151

11.1.1概述 151

11.1.2膜选择分离式反应器 151

11.1.3膜控制输入式反应器 153

11.1.4膜介观孔道式反应器 155

11.2膜生物反应器 156

11.2.1酶膜生物反应器 157

11.2.2膜微生物反应器 161

11.2.3膜组织细胞培养器 162

思考题 162

参考文献 163

12其他膜过程 164

12.1亲和膜分离 164

12.1.1亲和膜材料 164

12.1.2亲和介质的活化方法 166

12.1.3配基 167

12.1.4亲和膜分离理论 168

12.1.5应用 168

12.2分子印迹膜 169

12.2.1制备方法 169

12.2.2分离机理 170

12.2.3应用 170

12.3控制释放膜 170

12.3.1分类 171

12.3.2应用 173

12.4环境响应膜 174

12.4.1制备方法 175

12.4.2物理刺激响应膜 175

12.4.3化学刺激响应膜 176

12.5无机致密透氧膜 177

12.5.1快离子导体 177

12.5.2双相复合混合导体 178

12.5.3单相混合导体 178

12.6膜乳化 180

12.6.1影响因素 180

12.6.2应用 181

思考题 181

参考文献 182

全书综合思考题 182

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