高分子分離膜的研究及應(yīng)用

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)94．廣東化工w、Vw．gdchem．com2011年第l期第38卷總第213期---J‘Cj同分子分離膜的研究及應(yīng)用邢英(青海大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，青海西寧8l0016)【摘要】膜分離技術(shù)作為一種新硬化工分離單元，發(fā)展速度極快，無(wú)論在膜透過(guò)理論方面還是開(kāi)發(fā)新膜材料及制膜1=藝方面都取得了很大進(jìn)展。文章對(duì)離分f分離膜的發(fā)展及分類、制備療法、分離機(jī)理和過(guò)程進(jìn)行了．綜述，同時(shí)闡述了膜分離技術(shù)在工業(yè)中的斑用及新瓔膜的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。相信高分子分離膜定能作為島效能材料fm．成為開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，并進(jìn)一步獲得

2、發(fā)展。[關(guān)鍵詞1高分子分離膜；制備方法；分離機(jī)理【中圖分類號(hào)】TQf文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】Af文章編號(hào)】1007·1865(2011)ol舭03TheRessarchandApplicationofPolymericSeparationMembraneXingYing(CherIlicalEngineeringD印artment，QinghaiUniVers咄Xining8000l6．China)Ab5tract：ThecI勰sification，tlIeprepmtionmethodsaIIdthes印am

3、ionmcchanismofthemnctio衄IpoIyTn喇cm咖b啪ewe他mViewcdinthr弘Ip阢Theindus砸al印pIicationoftllememb啪eandthedeVeIopmentofthenoVeIm鋤br齟ea陀alsodisc鄴sed．1沁ywords：polymer；s印amtionmembrane；rcsearch鋤dapplicati∞人類對(duì)于膜現(xiàn)象的研究源于1748年，1950年wJuda試制出選擇透過(guò)性能的離子交換膜，奠定了電滲析的實(shí)用化基礎(chǔ)。196

4、0年Loeb和souriringall首次研制成世界上具有歷史意義的非對(duì)稱反滲透膜，這在膜分離技術(shù)發(fā)展巾是一個(gè)重要的突破，使膜分離技術(shù)進(jìn)入了大規(guī)模J-業(yè)化應(yīng)用的時(shí)代。其發(fā)展的歷史大致為：30年代微孔過(guò)濾，40年代透析；50年代電滲析；60年代反滲透；70年代超濾和液膜；80年代氣體分離；90年代滲透汽化。高分子分離膜是用人工或天然合成的高分子分離膜，可借助于化學(xué)位差的推動(dòng)對(duì)雙紐份或多組份的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純，由于使傳統(tǒng)的分離工序發(fā)生革命性的變化，所以高分子分離膜廣泛地應(yīng)用于化學(xué)工程、生物技術(shù)、

5、醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、石油探測(cè)等眾多領(lǐng)域，在當(dāng)代高新技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，高分子分離膜作為高效能材料而成為開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，并將進(jìn)一步獲得發(fā)展?。1高分子分離膜的發(fā)展及分類膜廣泛存在于自然界，起著分隔、分離和選擇性透過(guò)等功能。自1748年人類首次發(fā)現(xiàn)水能自然的擴(kuò)散到裝有酒精溶液的豬膀胱內(nèi)這一膜分離現(xiàn)象以來(lái)¨j，人們做了大量的研究工作。然瓜認(rèn)識(shí)到膜的功能并用于為人類服務(wù)，卻經(jīng)歷了200多年的漫長(zhǎng)過(guò)程。人們對(duì)膜進(jìn)行科學(xué)研究則足近幾十年來(lái)的事。隨著新型高分子材料的開(kāi)發(fā)，分離功能材料在功能高分子材料中己占有十分重要的地

6、位。1994年世界分離膜的總產(chǎn)值己達(dá)22億美元。并以12％r15％年需求增躍速率快速向前發(fā)展。20世紀(jì)50年代前，豐要是膜分離科學(xué)的基礎(chǔ)理論研究，膜分離技術(shù)初步在分離和富集微生物、微粒方面得到一嶼應(yīng)用。20世紀(jì)60年代后，徼濾、反滲透、超濾、氣體分離等技術(shù)得到迅速發(fā)展，許多膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)，并得到廣泛的心用。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，對(duì)新的膜材料、新的膜分離方法不斷開(kāi)發(fā)研究，使膜分離技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。膜材料的發(fā)展很快，高分子分離膜是·種節(jié)能、高效、具有特殊傳質(zhì)功能的高分子材料。隨著人

7、們對(duì)膜及其性能認(rèn)識(shí)的逐步深化，人們已知膜的種類越來(lái)越多。常見(jiàn)的分離膜有以下幾種：(1)微濾膜：此類膜主要應(yīng)用于壓力驅(qū)動(dòng)分離過(guò)程，膜孔徑的范嗣在o．1~10肛m之間，主要用于溶液的消毒、脫菌和脫除各種懸浮微粒。(2)超濾膜：其孔徑的范圍在卜100nm之間，常用于脫除粒徑較小的大體積溶質(zhì)，包括膠體級(jí)的微粒和大分子。(3l超細(xì)濾膜：膜的孔徑范圍在o．卜10咖之間，主要用于脫除溶液中的溶質(zhì)。(4J密度膜：它幾乎不存在人為的徽孔，主要用于離子的分離：(5)電透析膜：其分離的主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于電場(chǎng)力，用于離子的分

8、離。(6)液體膜：此種膜在使用過(guò)程中仍以液態(tài)存在，具有傳質(zhì)速度快、選擇性高、分離效率高、濃縮倍數(shù)高、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。由于它相對(duì)于同體膜在分離上的優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)60年代問(wèn)世后，就以驚人的速度發(fā)展¨J。液體膜的發(fā)展經(jīng)歷了帶支撐體液膜、乳化液膜和含流動(dòng)載體乳化液膜三個(gè)階段。除了上述密度膜、多孔膜和液體膜外，常見(jiàn)的分離膜還有以下兒種：根據(jù)成孔方法分成溶脹密度膜、拉伸半晶體多孔膜和燒結(jié)多孔膜，以及特殊的界面型LB膜和自我成型膜(sA)。2高分子膜的制備俐膜材料的制備方法包括膜制