1、膜,09031601 阿迪力 09031605 华政武 09031615 曲韵翔,目录,定义：膜是分离两相的中间相。,是指以有机高分子聚合物为材料制成的具有分离功能的渗透膜。 包括微滤膜、超滤膜、高分子分离膜、反渗透膜和纳滤膜等。,高分子膜,优点 是容易加工成型，成本低。 缺点 是高温，高压和有强吸附组分条件下，性能不稳定。,以无机材料作为基础加工成膜的叫做无机膜,无机膜,微孔管的多层不对称结构,日本著名高分子学者清水刚夫将膜按功能分为:分离功能膜能量转化功能膜生物功能膜,膜的分类,高分子膜按材料分类,三醋酸纤维素酯的结构式,聚砜结构中的特征基团,无机膜就其表层结构可分为多孔膜和致密膜两大类。
2、,主要研究膜的断面与表面。, 膜孔的结构 膜的孔径 孔径分布 孔密度 空隙率,整个膜厚、膜的某个层次厚度之分。,第一张高分子膜的诞生：1846年，德国学者会拜思用硝基纤维素制成。 制备方法的奠定：1960年，洛伯和萨里拉简成功地开发了各向异性的不对称膜的制备方法L-S制膜法 再发展：70年代以来，超滤膜、微滤膜成功开发和应用，有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。,高分子膜发展简史,常用的合成方法：,溶液铸膜法 水面展开法 等离子体聚合法 相转换法 完全蒸发法 熔融压膜法 等等,相转化制膜工艺中最重要的方法是LS型制膜法,由加拿大人劳勃（S. Leob）和索里拉金（S.Souriraja
3、n）发明,目前最实用的制膜方法：相转换法,LS型制膜法,目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。已有成百种以上的膜被制备出来，其中约40多种已被用于工业和实验室中。,日本膜材料应用现状,膜应用目前已涉及的领域有核燃料、金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、医药、食品、农业、化工等各方面。,ETFE,中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。厚度通常小于0.20mm，是一种透明膜材。,每平方米大约9000元,报价大约400-500欧元/平米,ETFE膜材在世界上的应用已有二十几年的历史， 但国内ETFE膜材的研究与工程应用至今仍属空白。,无机膜,第一个阶段是在第
4、二次 世界大战期间，为了实施Manhattan原子弹计划,分为三个发展阶段,第二个阶段是在上世纪80年代初至90年代，始于工业无机膜超滤和微滤技术的创立与发展,第三阶段是在上世纪90年代以后，即以气体分离应用为主和陶瓷膜分离器-反应器组合构件的研究阶段。,与有机膜相比，无机膜具有以下优点： 1.热稳定性好，耐高温，一般可以在400下使用，最高可达800以上,不老化、寿命长 2.化学稳定性好，耐有机溶剂，耐酸碱，抗微生物侵蚀,3.机械强度大，担载无机膜可承受几十个大气压的外压，并可反向冲洗 4.净化操作简单、迅速，价格便宜，保存方便。 孔径分布窄，分离效率高,多孔膜分子扩散机理,一、多孔无机膜的
5、制备 （一）多孔支撑体的制备1、干压成型法 2、注浆成型法 3、挤出成型法 4、流延成型方法,制备方法,（二）分离层的制备 1、溶胶凝胶法 2. 阳极氧化法 3. 相分离沥滤法 4. 热分解法 5. 水热法 6. 其他方法 （1）放射粒子径迹刻蚀法 （2）聚合法,南京工业大学膜科学技术研究所,取得我国无机膜领域的五个第一,建立了我国第一个无机膜工业产品生产基地,推广我国第一台工业无机膜成套设备,完成我国第一个无机陶瓷分离膜研究项目并通过部级鉴定,获得我国无机膜第一个国家科技进步奖,获得我国无机膜第一个国家技术发明奖,徐南平院士主要从事化学工程领域的研究工作，是我国膜领域国家“973”项目首席科
6、学家。,不要奢想自己比别人聪明，也不要奢想自己比别人勤奋，科学技术研究取得成功的唯一秘诀就是坚持。 -徐南平,陶氏化工是一家多元的化学公司，客户遍布全球175个国家2005年陶氏在财富全球500强排名第114位2006年，陶氏年度总销售额达490亿美元。2007年销售额达540亿美元。,FILMTEC反渗透和纳滤膜元件是陶氏公司液体分离部门的产品，其分离技术与解决工业、市政、商业和家庭等方面的净化用水，它是全球公认的先驱,业绩,山东东岳集团创建于1987年 现已成长为亚洲规模最大的氟硅材料生产基地、中国氟硅行业的龙头企业,主导产品绿色环保制冷剂、聚四氟乙烯高分子材料规模、技术、市场占有率世界第
7、一是杜邦、大金、三菱、海尔、海信、格力、美的、长虹等国内外著名企业的优秀供应商,公司三大核心文化： “追求卓越，自强不息”的东岳精神 “雷厉风行，马上就办”的东岳作风 “厚德载物，诚信为本”的东岳道德理念,氯碱离子膜，即全氟离子膜，是交换膜燃料电池和氯碱工业中最核心的技术材料。,离子膜，作为氯碱行业不可替代的重要材料，我国一直实行零关税进口。从1980年开始，我国曾将这一技术列入国家“六五”“七五”重大科技攻关计划，先后投入几亿元资金进行科技攻关。 但该一直没有研制成功，被专家称之为“中国人心中永远的痛”,东岳集团宣布完全自主研发的国产氯碱工业用的氯碱离子膜实现产业化，制约我国氯碱工业安全健康
8、发展的瓶颈由此告破 目前，我国已经成为全球第二大氯碱生产国，总装备能力已达万吨/年,膜分离发展如此迅速，原因原因在于：i. 分离过程没有相变化（渗透蒸发膜除外） ，是一种低能耗，低成本的分离方法；ii. 通常在常温下进行，对于需要避免高温分离，分级，浓缩与富集的物质，例如果汁，药品等都很适用；,iii. 膜分离适用面很广； iv. 膜分类离置简单，制作非常容易，操作也很方便。,膜分离发展如此迅速，原因在于：,膜分离技术目前存在的问题主要是膜污染以及膜材料价格偏高，使用寿命相对较短。在一定程度上限制了该技术的大规模应用。,但是，随着膜分离技术的发展，各种新型膜材料的问世，这些问题都将会得到解决，
9、膜分离技术在水处理领域将会发挥越来越大的作用。,在70年代人们发现了一大批共轭性聚合物，经掺杂后，电导率可达到半导体甚至是金属导体水平。,高分子导电膜,2000年诺贝尔化学奖得主,美国物理学家Heeger,美国化学家MacDiarmid,日本化学家Shirakawa,高分子导电膜被IUPAC（International Union of Pureand Applied Chemistry ）列为21世纪化学研究的重要内容,它在能源等很多领域有着广泛诱人的前景。尤其在隐身技术方面，能克服无机隐身材料的附加重量大的缺点。,美国密里肯公司制备了商品名为Contex和Intrigue的导电纤维，并制成
10、了轻型伪装网，美国国防部已经将其以用于隐形轰炸机的隐身涂料,渗透蒸发是指液体混合物在膜两侧组分的蒸气分压差的推动力下，透过膜并部分蒸发，从而达到分离目的的一种膜分离方法。,渗透蒸发膜,电镜图 分子筛膜SEM照片,渗透蒸发分离示意图(真空气化),渗透蒸发技术应用领域 目前渗透蒸发膜分离技术已在无水乙醇的生产中实现了工业化。与传统的恒沸精馏制备无水乙醇相比，可大大降低运行费用，且不受汽液平衡的限制。,但是，除了以上用途外，渗透蒸发膜在其他领域的应用尚都处在实验室阶段。,50,液膜是一层很薄的液体膜是1965年由美国埃克森（Exssen）研究和工程公司的黎念之博士提出的一种新型膜分离技术。,液膜,液
11、膜分离技术应用领域 （1）在生物化学中的应用利用液膜封闭来固定酶 （2）在医学中的应用如液膜人工肺、液膜人工肝、液膜人工 肾以及液膜解毒、液膜缓释药物等。目前，液膜在青霉素及氨基酸的提纯回收领域也较为活跃,（3）在萃取分离方面的应用液膜分离技术可用于萃取处理含铬、硝基化合物、含酚等的废水。我国利用液膜处理含酚废水的技术已经比较成熟。其他如气体分离和稀有元素的分离等方面也有应用,黎念之化学工程学家。美国国籍 1932年12月25日生于中国上海，原籍湖南湘潭。1954年获台湾大学化学工程学士学位。 1959年获美国密执安州立韦恩大学硕士学位 1963年获美国史蒂文斯理工学院博士学位 1995年迄今
12、任北美膜科学学会会长和恩理（NL） 化学技术公司董事长。 1990年起任美国国家工程院院士 1996年起任台湾“中央研究院”院士 1998年当选为中国科学院外籍院士 2000年获被誉为化学工业界诺贝尔奖的普金奖章 2001年荣获世界化工大会授予的终身成就奖,膜科学的主要奠基人之一。他发明的液体膜技术已形成一项重要的技术。著作13部，论文及专利共有一百五十余篇（项），应邀在美国、中国、日本、欧洲等地作学术演讲一百二十余次，担任过约六十次重大国际化学、化工、膜科学学术会议主席。,总的来说，膜分离方法等膜的各种用途充分体现了膜材料的优越性，其优良的生物特性及化学特性决定了其在为了各行各业上的不可替代的地位，其前景必将一片辉煌！,a,中国膜科技网,百度百科,资料来源,Thank you,
