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第1章 液膜概述 1

1.1 引言 1

1.2 液-液萃取基本概念 1

1.3 液膜体系概述 5

1.3.1 液膜组成 6

1.3.2 大块液膜 8

1.3.3 乳状液膜 9

1.3.4 支撑液膜 9

1.4 支撑液膜构型的探索 11

1.4.1 反萃取相预分散支撑液膜和料液相预分散支撑液膜 11

1.4.2 流动液膜（包容液膜） 12

1.4.3 液体薄膜渗透萃取 13

1.4.4 静电式准液膜 13

1.4.5 内耦合萃反交替 14

1.4.6 支撑乳化液膜 15

1.4.7 离子液体支撑液膜 16

1.5 支撑液膜分离机理 16

1.5.1 单纯迁移 16

1.5.2 简单促进迁移 17

1.5.3 逆向和同向耦合促进迁移 17

参考文献 19

第2章 支撑液膜分离过程的化学原理 21

2.1 液体表面 21

2.1.1 表面张力与表面自由能 21

2.1.2 弯曲液面内外压力差与曲率半径的关系——Young-Laplace公式 22

2.1.3 弯曲液面的蒸气压与曲率半径的关系——Kelvin公式 23

2.2 溶液表面 23

2.2.1 溶液的表面张力、表面活性和表面活性剂 23

2.2.2 表面过剩和Gibbs公式 24

2.2.3 溶液表面的吸附等温线 25

2.3 液-液界面 26

2.3.1 界面张力和界面自由能 26

2.3.2 萃取体系中液-液界面特性研究 26

2.3.3 滴体积法测界面张力 28

2.4 固-液界面 30

2.4.1 接触角与润湿的关系 30

2.4.2 支撑液膜体系的固-液界面 30

2.5 支撑液膜传质的热力学 31

2.6 支撑液膜传质的动力学 33

2.6.1 平板型支撑液膜的传质动力学 33

2.6.2 中空纤维支撑液膜的传质动力学 36

2.7 与液膜有关的流变学简介 40

2.7.1 黏度和牛顿流体、非牛顿流体 40

2.7.2 流型 41

2.7.3 假塑性体系和塑性体系 41

2.7.4 胀性体系 41

2.7.5 触变性体系 42

参考文献 42

第3章 支撑液膜分离过程的动力学研究 44

3.1 研究支撑液膜中萃取和反萃取过程动力学的意义 44

3.2 经典反应动力学的基本概念和定理 45

3.2.1 反应速率和质量作用定律 45

3.2.2 阿伦尼乌斯定理 46

3.2.3 单向连续反应 46

3.3 支撑液膜分离过程的动力学模拟研究 48

3.3.1 迁移池 48

3.3.2 单向一级连续反应的动力学模拟 50

3.3.3 料液相、反萃取相、液膜相不同的体积对动力学模拟的影响 52

3.3.4 非稳态分析 53

3.3.5 稳态近似 54

3.3.6 温度对膜迁移速率的影响 56

3.3.7 搅拌速率对膜迁移动力学的影响 57

3.3.8 质量迁移阻力 58

3.3.9 液膜萃取和反萃取双界面反应动力学的深入认识 59

参考文献 60

第4章 支撑液膜的稳定性 62

4.1 支撑液膜不稳定性的分析 62

4.1.1 溶解度效应 62

4.1.2 渗透压的影响 64

4.1.3 跨膜压差的影响 65

4.1.4 诱导乳化现象 65

4.1.5 浸润效应 66

4.1.6 发生化学反应 67

4.1.7 孔阻塞机理 67

4.2 支撑液膜稳定性的改进 67

4.2.1 双层支撑液膜 67

4.2.2 复合支撑液膜 67

4.2.3 反萃分散组合液膜 69

4.2.4 其他改进型支撑液膜 69

4.3 液膜相和制备工艺的研究 69

4.3.1 液膜相组成的设计 69

4.3.2 膜载体固定化 70

4.3.3 液膜相凝胶化 71

4.3.4 离子液体支撑液膜的制备 72

4.3.5 离子液体支撑液膜的稳定性和均匀性 74

4.4 膜支撑体的改进 75

4.4.1 膜支撑体的选择 75

4.4.2 平板夹心型支撑液膜和框式隔板夹心型支撑液膜 76

4.4.3 膜支撑体微孔结构的深度认识 77

4.5 支撑液膜更新技术 79

4.5.1 中空纤维更新液膜 79

4.5.2 支撑液膜的再生 80

4.6 支撑液膜稳定性研究的实验方法 80

4.6.1 交流阻抗法和膜电容研究液膜相液体的流失 81

4.6.2 表面膜电位的测量 84

4.6.3 液膜有机相流变性改性研究 85

4.6.4 液膜有机相水分含量的测定和液膜渗透溶胀 87

4.6.5 泡点法研究离子液体中空纤维支撑液膜稳定性 87

参考文献 88

第5章 萃取体系中的微乳液 91

5.1 引言 91

5.2 微乳液的性质 92

5.3 萃取体系中的微乳液研究 93

5.3.1 有机磷酸酯萃取体系 93

5.3.2 环烷酸萃取体系 94

5.3.3 胺类萃取体系 94

5.3.4 中性磷氧萃取剂体系 96

5.4 微乳液研究中的有关实验技术 96

5.4.1 丁铎尔效应 96

5.4.2 二甲酚橙检验 97

5.4.3 电导滴定 97

5.4.4 溶水量和最大溶水量的测定 97

5.4.5 相区变化的观测 98

5.4.6 微乳液的量热滴定和光谱研究 98

5.5 与支撑液膜有关的微乳液体系研究 98

参考文献 99

第6章 量化计算和液膜萃取 101

6.1 引言 101

6.2 有关理论 101

6.2.1 概念密度泛函理论和化学活性 101

6.2.2 化学位和电负性 102

6.2.3 硬度、软度、软硬酸碱原理、最大硬度原理 102

6.2.4 福井函数 103

6.2.5 双描述符 105

6.2.6 亲电性指数 106

6.2.7 静电势 106

6.2.8 原子电荷 107

6.2.9 前线分子轨道理论 107

6.3 计算图形填色图的绘制 107

6.3.1 福井函数绘图 107

6.3.2 绘制分子表面静电势填色图 109

6.3.3 绘制双描述符［f2（r）］填色图 111

6.4 用Hirshfeld电荷定量标度亲电性和亲核性 111

6.5 密度泛函理论在液膜萃取中的应用研究 112

6.5.1 计算热化学参数和萃取反应平衡常数 112

6.5.2 计算前线分子轨道理论中最高占据轨道和最低未占轨道的能量 112

6.5.3 萃取剂互变异构体稳定性及萃取特性的研究 112

6.5.4 液-液萃取反应中有关物种亲核性和亲电性的标度 113

6.5.5 计算化学对动力学协萃效应的深度认识 113

参考文献 115

第7章 支撑液膜技术的应用 117

7.1 金属离子的富集和分离 117

7.1.1 Co2＋、Zn2＋、Hg2＋、Cr（Ⅵ） 117

7.1.2 从电路板生产的蚀刻废液中回收Cu2＋ 118

7.1.3 镉（Ⅱ）的提取和富集 120

7.1.4 含90Sr废水的处理 122

7.1.5 锕系和镧系放射性核素 123

7.1.6 铀的回收 125

7.2 生化制品分离和富集 126

7.2.1 发酵液中提取青霉素G 126

7.2.2 回收5-甲基-2-吡嗪羧酸 128

7.3 分离和回收CO2 129

7.4 SLM分离手性物 130

7.5 SLM用于分析样品的前处理 131

7.6 SLM微型化 133

7.7 离子液体支撑液膜在石油化工领域中的应用 135

7.7.1 离子液体支撑液膜分离烃类混合物——甲苯和正庚烷 135

7.7.2 离子液体支撑液膜用于有机溶剂脱水 135

7.7.3 离子液体支撑液膜在CO2、SO2等气体分离中的应用 136

7.8 支撑液膜制备纳米材料 137

7.9 支撑液膜萃取回收高浓度煤气化含酚废水 137

7.10 支撑液膜驱动化学平衡的移动 138

参考文献 139