高分子膜材料PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1膜分离技术特点 1

1.2分离膜材料的发展历史与现状 2

1.3膜材料在当代经济发展中的战略地位 2

1.4高分子分离膜材料的分类 6

1.4.1纤维素衍生物类 7

1.4.2聚砜类 8

1.4.3聚酰胺类 9

1.4.4聚酰亚胺类 9

1.4.5聚酯类 10

1.4.6聚烯烃类 10

1.4.7乙烯类聚合物 11

1.4.8含硅聚合物 12

1.4.9含氟聚合物 13

1.4.10甲壳素类 13

1.5高分子膜材料的研究现状与发展趋势 14

1.5.1膜材料制备过程中的物理问题与化学问题以及膜结构的控制 15

1.5.2膜材料表面改性的新方法 16

1.5.3膜材料制备的新技术 17

1.5.4功能性分离膜新材料及其器件 17

参考文献 17

第2章 高分子膜材料的制备方法与结构控制 19

2.1浸没沉淀相转化法 19

2.1.1浸没沉淀制膜工艺 19

2.1.2无定形聚合物浸没沉淀相转化法成膜机理 22

2.1.3结晶性聚合物浸没沉淀相转化法制膜 42

2.1.4膜结构形态 50

2.1.5膜孔结构的控制 58

2.1.6浸没沉淀相转化法制膜小节 72

2.2应力场下熔融挤出－拉伸制备聚烯烃微孔膜 73

2.2.1前言 73

2.2.2微孔膜研究的理论基础 74

2.2.3微孔膜的成孔原理及工艺 84

2.2.4聚烯烃微孔膜的产品实例 85

2.3热诱导相分离法（TIPS）制备聚合物微孔膜 87

2.3.1概述 87

2.3.2 TIPS法制备微孔膜的特点 87

2.3.4 TIPS法制备微孔膜的原理 88

2.3.3 TIPS制备微孔膜的步骤 88

2.3.5 TIPS法制备微孔膜的研究进展 93

2.3.6结语 96

2.4聚合物／无机支撑复合膜的制备技术进展 97

2.4.1聚合物溶液沉淀相转化法 97

2.4.2表面聚合法 100

2.4.3部分热解法 107

2.4.4总结与展望 108

2.5高分子分离膜制备的新方法 109

2.5.1高湿度诱导相分离制备微孔膜 109

2.5.2超临界二氧化碳制备聚合物微孔膜 119

2.5.3自组装制备分离膜 136

参考文献 144

3.1.1表面涂覆改性 155

3.1表面物理改性 155

第3章 高分子分离膜的表面改性 155

3.1.2表面吸附改性 156

3.2表面化学改性 156

3.2.1化学接枝法 156

3.2.2表面光接枝聚合改性法 157

3.2.3等离子体技术 158

3.2.4电子束辐射接枝法 159

3.3表面仿生改性 160

3.3.1膜表面磷脂改性 160

3.3.2膜表面糖基修饰改性 166

3.3.3膜材料表面多肽接枝修饰 167

3.4.1环境响应型分离膜 168

3.4膜表面改性后的性质及其应用 168

3.4.2生物相容性和抗蛋白质污染性 172

3.4.3分子识别功能 175

3.4.4酶及蛋白质等生物催化剂的固定化 177

参考文献 178

第4章 膜过程分析与膜组件的设计 180

4.1膜内介质传递 180

4.1.1唯象模型 180

4.1.2机械模型 183

4.1.3膜内介质传递理论的相互关系 188

4.2膜表面的传递 189

4.2.1浓差极化 189

4.2.2凝胶层模型 191

4.2.3膜污染 192

4.3膜外部的传质 193

4.4膜组件的结构设计 196

4.4.1膜材料与膜组件 196

4.4.2板框式膜组件与流程 197

4.4.3卷式膜组件与流程 199

4.4.4中空纤维膜组件与流程 201

4.4.5管式膜组件的基本结构 203

参考文献 204

第5章 微滤膜与超滤膜 206

5.1微滤膜与超滤膜及分离技术的基本原理 206

5.1.1微滤膜与超滤膜的特点 206

5.1.2微滤膜与超滤膜的分离机理 209

5.2高分子微滤膜与超滤膜的结构表征和性能评价 214

5.2.1高分子微滤膜和超滤膜的微孔形态及膜的对称性 215

5.2.2孔径及其分布的表征 216

5.2.3微孔膜孔隙率的表征 222

5.2.4高分子微滤膜与超滤膜的性能与评价 223

5.3微滤膜与超滤膜分离系统的流程与工艺 225

5.3.1微孔膜分离的基本流程与膜污染 225

5.3.2微孔膜分离过程模型分析 228

5.4高分子微滤膜与超滤膜的应用 234

5.4.1微滤膜分离技术在液／固分离方面的应用 234

5.4.2疏水性微孔膜反应器 236

5.4.3微滤膜在电池隔膜中的应用 239

5.4.4微滤膜在医疗、医药上的应用 242

5.4.5疏水性微孔膜在膜蒸馏方面的应用 245

5.4.6超滤膜的应用 250

参考文献 251

5.4.7多孔膜作为复合膜支撑基膜的应用 251

第6章 反渗透膜和纳滤膜 254

6.1分离机理 255

6.1.1优先吸附－毛细孔流理论 255

6.1.2表面张力－孔流动理论 257

6.1.3溶液－扩散理论 258

6.1.4不完全的溶解扩散 260

6.1.5不可逆热力学理论 261

6.1.6唐南平衡理论模型 261

6.1.7扩展的能斯特－普朗克理论 262

6.2反渗透和纳滤膜的制备 262

6.2.1历史回顾 262

6.2.2膜材料 263

6.2.3膜的制备工艺 278

6.2.4膜的形成机理 291

6.2.5典型膜 296

6.3膜的结构与性能 310

6.3.1膜的形态结构 310

6.3.2膜孔径的测定与性能表征参数 315

6.3.3膜的性能 316

6.3.4膜的组器结构和特点 321

6.4反渗透和纳滤膜的应用 326

6.4.1海水与苦咸水淡化 327

6.4.2纯水和超纯水的制备 329

6.4.3废水处理 331

6.4.4反渗透在食品加工和生物工程中的应用 332

参考文献 334

第7章 高分子气体分离膜 339

7.1.1气体在膜孔中的传递过程 340

7.1气体在聚合物中的传递 340

7.1.2气体在聚合物致密层中的传递过程 341

7.2高分子气体分离膜材料和性能 348

7.2.1聚酰亚胺 350

7.2.2聚炔烃 353

7.2.3无机气体分离膜及材料 355

7.3制备气体分离膜的方法 359

7.4气体分离膜的应用 363

7.4.1 H2的分离回收 363

7.4.2 O2/N2分离膜 366

7.4.3膜法脱湿 367

7.4.4 CO2分离膜 369

7.4.6有机蒸气的分离回收 371

7.4.5从天然气中生产He 371

参考文献 372

第8章 渗透汽化膜 375

8.1渗透汽化过程原理 375

8.1.1渗透汽化原理 375

8.1.2渗透汽化膜过程传质机理 377

8.1.3渗透汽化膜分离的理论 377

8.2渗透汽化分离体系和分离膜材料的选择 381

8.2.1渗透汽化分离体系 381

8.2.2渗透汽化膜材料的选择 381

8.3分离有机混合物体系的膜材料 383

8.3.1醇类／醚类体系分离膜 383

8.3.3环己酮／环己醇／环己烷体系分离膜 387

8.3.2芳烃／醇类体系分离膜 387

8.3.4苯／环己烷体系分离膜 388

8.3.5甲苯／辛烷体系分离膜 394

8.3.6烯烃／烷烃体系分离膜 395

8.3.7二甲苯异构体分离膜材料 396

8.4有机溶剂脱水的膜材料（渗透汽化透水膜） 398

8.4.1市售的高分子材料 398

8.4.2改性的市售高分子材料 399

8.4.3其他材料 404

8.5水中微量有机物脱除的膜材料（渗透汽化有机物优先透过膜） 405

8.5.1有机物优先透过膜主要应用领域 405

8.5.2有机物分离体系种类 406

8.5.3有机物优先透过的PV膜材料 406

参考文献 410

第9章 高分子离子交换膜及其应用 416

9.1基本理论 416

9.2离子交换膜的制备 416

9.2.1异相膜的制备 416

9.2.2半均相膜的制备 417

9.2.3均相膜的制备 417

9.3离子交换膜的结构和性能 418

9.3.1离子交换膜的结构 418

9.3.2离子交换膜的性能 419

9.4离子交换膜的应用 421

9.4.1电渗析技术 423

9.4.2膜电解技术 433

9.4.3渗析技术 434

9.4.4电化学氧传感器的制造 440

9.4.5高分子电解质型燃料电池 441

9.4.6渗透汽化技术 441

参考文献 442

第10章 生物医用分离膜 444

10.1高分子膜材料的生物相容性 444

10.1.1生物相容性的概念 445

10.1.2生物相容性分类 445

10.1.3组织相容性 446

10.1.4血液相容性 447

10.2生物医用高分子膜材料 448

10.3生物医用高分子膜材料的表面改性 448

10.4.1膜式氧合器（人工肺） 449

10.4膜材料在医疗中的应用 449

10.4.2膜式人工肝 456

参考文献 467

附录 469

一、国外主要的微孔膜和生产厂商 469

二、国内主要的微孔膜系列产品生产厂商 470

三、国外主要超滤膜及组器生产厂商和产品 471

四、国内主要超滤膜及组器生产厂商和产品 472

五、纳滤膜产品的分离特性 473

六、反渗透膜产品的特性 473

七、国内外生产气体分离膜的公司 474

八、国外商品化离子交换膜 475

九、国产商品化离子交换膜的性能 480

十、国内外医用分离膜材料生产企业 481