膜科學與技術基礎

第一篇膜基礎
1概述2
1?1膜技術發(fā)展簡史2
1?2膜的分類3
1?3膜過程4
思考題6
參考文獻6
2膜材料及其性質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高分子材料結構與性質13
2?2?1玻璃化溫度13
2?2?2結晶度15
2?2?3耐熱性15
2?2?4降解15
思考題16
參考文獻16
3膜制備17
3?1概述17
3?2高分子溶劑的選擇21
3?3浸沒沉淀法制備非對稱膜24
3?3?1無定形聚合物的浸沒沉淀過程24
3?3?2結晶性聚合物的浸沒沉淀過程27
3?3?3膜的結構形態(tài)28
3?3?4膜孔結構的控制29
3?3?5膜表面缺陷32
3?3?6超臨界流體作為非溶劑32
3?4復合膜的制備33
3?4?1分離層的制備33
3?4?2基膜的選擇35
3?5無機膜的制備35
3?5?1多孔基膜的制備36
3?5?2分離層的制備36
3?6膜的改性40
3?6?1基體改性40
3?6?2表面改性41
3?7不同構型膜的制備45
3?7?1平板膜45
3?7?2管式膜46
3?7?3中空纖維膜46
思考題47
參考文獻47
4膜的表征49
4?1結構參數(shù)的測定49
4?1?1孔徑的測定49
4?1?2孔隙率的測定52
4?1?3表面分析53
4?2滲透參數(shù)的測定54
4?2?1選擇性54
4?2?2滲透性能54
4?3荷電參數(shù)的測定56
4?4其他參數(shù)的測定58
4?4?1玻璃化溫度和結晶度58
4?4?2力學性能58
4?4?3穩(wěn)定性59
4?4?4膜污染狀況60
思考題60
參考文獻60
5膜傳遞機理61
5?1膜內傳遞過程61
5?1?1通過多孔膜的傳遞61
5?1?2通過非多孔膜的傳遞63
5?1?3通過荷電膜的傳遞67
5?1?4非平衡熱力學描述膜傳遞過程69
5?2膜表面?zhèn)鬟f過程72
5?2?1濃度極化72
5?2?3膜污染76
思考題78
參考文獻79
6膜組件和流程設計80
6?1膜組件80
6?2流程設計81
6?2?1流程81
6?2?2能量消耗83
6?3集成膜過程84
思考題85
參考文獻85
第二篇膜過程
7反滲透 納濾 超濾 微濾88
7?1反滲透88
7?1?1滲透壓88
7?1?2反滲透89
7?1?3正滲透90
7?2納濾92
7?2?1納濾膜92
7?2?2應用93
7?3超濾93
7?3?1極限通量94
7?3?2稀釋過濾95
7?3?3應用96
7?4微濾97
思考題99
參考文獻99
8氣體分離 滲透汽化 液膜滲析100
8?1氣體分離100
8?1?1膜材料100
8?1?2應用103
8?2滲透汽化105
8?2?1概述105
8?2?2滲透汽化過程105
8?2?3膜材料和膜組件106
8?2?4應用107
8?3液膜109
8?3?1概述109
8?3?2促進傳遞液膜110
8?3?3液膜的制備113
8?3?4應用113
8?4滲析114
思考題116
參考文獻116
9電滲析 膜電解 質子交換膜燃料電池117
9?1離子交換膜117
9?2電滲析120
9?2?1原理120
9?2?2應用122
9?3膜電解125
9?4質子交換膜燃料電池126
9?4?1燃料電池126
9?4?2質子交換膜127
思考題130
參考文獻130
10膜接觸器132
10?1膜吸收132
10?1?1膜吸收器的結構132
10?1?2傳質過程133
10?1?3應用136
10?2膜萃取139
10?2?1原理139
10?2?2傳質過程140
10?2?3應用142
10?3膜蒸餾144
10?3?1原理144
10?3?2傳質和傳熱146
10?3?3應用146
思考題149
參考文獻149
11膜反應器151
11?1膜化學反應器151
11?1?1概述151
11?1?2膜選擇分離式反應器151
11?1?3膜控制輸入式反應器153
11?1?4膜介觀孔道式反應器155
11?2膜生物反應器156
11?2?1酶膜生物反應器157
11?2?2膜微生物反應器161
11?2?3膜組織細胞培養(yǎng)器162
思考題162
參考文獻163
12其他膜過程164
12?1親和膜分離164
12?1?1親和膜材料164
12?1?2親和介質的活化方法166
12?1?3配基167
12?1?4親和膜分離理論168
12?1?5應用168
12?2分子印跡膜169
12?2?1制備方法169
12?2?2分離機理170
12?2?3應用170
12?3控制釋放膜170
12?3?1分類171
12?3?2應用173
12?4環(huán)境響應膜174
12?4?1制備方法175
12?4?2物理刺激響應膜175
12?4?3化學刺激響應膜176
12?5無機致密透氧膜177
12?5?1快離子導體177
12?5?2雙相復合混合導體178
12?5?3單相混合導體178
12?6膜乳化180
12?6?1影響因素180
12?6?2應用181
思考題181
參考文獻182
全書綜合思考題182