第1章 绪论 1
1.1引言 1
1.2膜科学技术发展简史 1
1.3膜 6
1.3.1膜的定义 6
1.3.2膜的功能 6
1.3.3分离膜的分类 7
1.3.4分离膜的结构 8
1.3.5分离膜的性能表征 11
1.3.6分离膜的制备方法 11
1.4膜分离过程 11
1.4.1膜分离过程特点 11
1.4.2商品化的膜分离过程 12
1.4.3发展中的膜分离过程 12
1.4.4集成膜过程 13
1.5分离膜材料 13
1.5.1膜材料分类及特点 13
1.5.2成膜高聚物材料的结构 14
1.5.3用于有机混合物分离的高聚物膜材料选择与评价 14
1.5.4常用的膜材料 17
1.6膜技术的应用及展望 18
1.6.1膜技术对全球经济可持续发展的影响 18
1.6.2膜产业及膜市场概况 20
1.6.3 21世纪的膜科学与技术展望 23
参考文献 24
第2章 微滤 26
2.1微滤技术简介 26
2.1.1微滤分离原理及特点 26
2.1.2微滤膜结构及其表征、测定方法 28
2.1.3膜性能评价指标 33
2.2微滤膜材料及膜过滤器 34
2.2.1微滤膜材料 34
2.2.2微滤膜的制备方法 34
2.2.3微滤膜过滤器 41
2.2.4国内外微滤膜产品简介 43
2.3微滤膜分离过程 45
2.3.1操作方式 45
2.3.2膜污染及控制 47
2.4微滤技术的应用 48
2.4.1微滤技术的应用领域及应用情况简介 49
2.4.2微滤技术的工程应用实例 50
参考文献 55
第3章 超滤 56
3.1超滤技术简介 56
3.1.1超滤分离原理及特点 56
3.1.2国内外技术发展简史 57
3.1.3超滤膜的结构及其表征 58
3.1.4膜性能评价指标 58
3.2超滤膜及其组件 60
3.2.1超滤膜材料 60
3.2.2超滤膜的制备方法 60
3.2.3超滤膜组件 76
3.2.4国内外超滤膜产品简介 81
3.3超滤膜分离过程 84
3.3.1操作方式 84
3.3.2超滤膜污染及其控制 84
3.4超滤膜技术的应用 93
3.4.1超滤技术的应用领域及应用情况简介 93
3.4.2超滤技术的工程应用实例 94
参考文献 106
第4章 纳滤 114
4.1纳滤技术简介 114
4.1.1纳滤分离原理及特点 114
4.1.2纳滤膜的结构及电学性能表征 116
4.1.3纳滤膜分离性能评价指标 118
4.2纳滤膜及组件 119
4.2.1高分子复合纳滤膜 119
4.2.2高分子非对称型纳滤膜 122
4.2.3无机纳滤膜 123
4.2.4纳滤膜的表面修饰 124
4.2.5纳滤膜组件 125
4.2.6国内外纳滤膜组件产品简介 126
4.3纳滤膜技术的应用 128
4.3.1纳滤技术的应用领域及应用情况简介 128
4.3.2纳滤技术的工程应用实例 129
参考文献 136
第5章 反渗透 141
5.1反渗透技术简介 141
5.1.1反渗透分离原理及特点 141
5.1.2国内外技术发展简史 143
5.1.3反渗透膜的结构及其表征 143
5.1.4反渗透膜性能评价指标 145
5.2反渗透膜及组件 146
5.2.1反渗透复合膜 146
5.2.2反渗透复合膜的制备方法 148
5.2.3反渗透膜组件 150
5.2.4国内外反渗透膜产品简介 151
5.3反渗透膜过程 152
5.3.1反渗透工艺过程设计 152
5.3.2浓差极化 156
5.3.3反渗透的工艺操作方式 156
5.3.4反渗透法进行海水淡化的经济性 158
5.4反渗透技术的应用 161
5.4.1反渗透技术的应用领域及应用情况简介 161
5.4.2反渗透技术的工程应用实例 161
参考文献 172
第6章 气体分离 176
6.1气体分离技术简介 176
6.1.1分离原理及特点 176
6.1.2国内外技术发展简史 177
6.1.3膜性能评价指标 177
6.2气体分离膜及组件 179
6.2.1气体分离膜 179
6.2.2气体分离膜的制备方法 182
6.2.3气体分离膜组件 183
6.2.4国内外气体分离膜产品简介 185
6.3气体分离技术的应用 185
6.3.1气体分离技术的应用领域及应用情况简介 185
6.3.2气体分离技术在我国的工程应用实例 187
参考文献 195
第7章 渗透蒸发 199
7.1渗透蒸发技术简介 199
7.1.1分离原理及特点 199
7.1.2国内外技术发展简史 203
7.1.3渗透蒸发膜材料的选择原则 206
7.1.4渗透蒸发膜性能评价指标 207
7.2渗透蒸发膜及膜组件 209
7.2.1高分子膜 209
7.2.2无机膜 216
7.2.3有机-无机杂化膜 218
7.2.4国内外渗透蒸发商品膜产品简介 220
7.2.5渗透蒸发膜组件 221
7.3渗透蒸发膜工艺流程及操作条件的确定 224
7.3.1选择适合的渗透蒸发膜 224
7.3.2选择工艺流程和操作方式 225
7.3.3操作条件的确定 230
7.3.4膜面积的确定 232
7.4渗透蒸发技术的应用 233
7.4.1有机溶剂脱水 233
7.4.2水中脱除或回收有机物 237
7.4.3有机混合物分离 239
7.4.4FCC汽油脱硫 239
7.4.5渗透蒸发和其他过程集成的应用 240
7.5渗透蒸发在我国的工业应用实例 241
7.5.1乙醇脱水制取无水乙醇 242
7.5.2异丙醇脱水 243
7.5.3无水叔丁醇生产 245
7.5.4四氢呋喃脱水 245
7.5.5甲苯脱水 246
参考文献 247
第8章 膜蒸馏 263
8.1膜蒸馏技术简介 263
8.1.1分离原理及特点 263
8.1.2国内外技术发展简史 264
8.1.3膜蒸馏过程的传质、传热 265
8.2膜蒸馏用疏水性微孔膜 266
8.2.1膜材料及膜的特性参数表征 266
8.2.2疏水性微孔膜的制备及改性方法 267
8.3膜蒸馏的操作方式及影响过程的因素 268
8.3.1膜蒸馏的基本操作方式 268
8.3.2与膜蒸馏相关的膜过程 270
8.3.3影响膜蒸馏通量的因素 271
8.3.4膜蒸馏应用研究要解决的技术问题 276
8.3.5膜蒸馏的集成过程 277
8.4膜蒸馏技术的应用 279
8.4.1海水和苦咸水脱盐制备饮用水 279
8.4.2化学物质的浓缩和回收 280
8.4.3膜蒸馏-结晶用于回收结晶产物 280
8.4.4溶液中挥发性溶质的脱除和回收 281
8.4.5果汁、液体食品的浓缩 282
8.4.6废水处理 283
8.4.7水中无机离子的去除 283
参考文献 284
第9章 膜生物反应器 294
9.1膜生物反应器技术简介 294
9.1.1膜生物反应器原理及特点 294
9.1.2国内外技术发展简史 295
9.1.3膜生物反应器的分类 296
9.1.4膜生物反应器用膜的结构及其表征 298
9.1.5膜性能评价指标 299
9.2膜生物反应器用膜及膜组件 300
9.2.1膜生物反应器对膜的结构及性能要求 300
9.2.2MBR用膜的材料 301
9.2.3膜生物反应器用膜组件和膜装置 302
9.3膜生物反应器膜污染及其控制 304
9.3.1膜材料及膜结构、性能对膜污染的影响 304
9.3.2污泥混合液特征对膜污染的影响 307
9.3.3操作条件对膜污染的影响 307
9.3.4减轻和控制膜污染的方法 309
9.4膜生物反应器的应用 311
9.4.1MBR的应用领域及应用情况简介 311
9.4.2膜生物反应器工程应用实例 311
参考文献 317
第10章 燃料电池用质子交换膜 325
10.1燃料电池技术简介 325
10.1.1燃料电池的工作原理 326
10.1.2质子交换膜的主要性能评价指标 327
10.2全氟磺酸质子交换膜 331
10.2.1均质膜 331
10.2.2增强复合膜 335
10.2.3自增湿膜 337
10.3非氟磺酸质子交换膜 339
10.3.1均质膜 339
10.3.2非氟质子交换膜材料的稳定性 342
10.3.3增强复合膜 345
10.3.4自增湿膜 347
10.4高温质子交换膜 347
10.4.1酸掺杂的聚苯并咪唑（PBI）膜 348
10.4.2含氮杂环体系的质子交换膜 350
10.4.3无机质子交换膜 350
参考文献 352
第11章 储能电池膜 357
11.1储能电池技术简介 357
11.1.1储能电池的工作原理 359
11.1.2储能电池膜的主要性能评价指标及其表征 362
11.2全氟磺酸类改性膜 366
11.2.1Nafion/聚合物共混膜 366
11.2.2Nafion/无机添加物杂化膜 367
11.2.3Nafion表面改性 368
11.3非全氟型质子传导膜 370
11.4新型纳米尺度孔径多孔膜及其应用开发 372
参考文献 376
第12章 智能膜 381
12.1智能膜技术简介 381
12.2智能膜材料及其工作原理 382
12.2.1温度响应型智能膜 382
12.2.2pH响应型智能膜 393
12.2.3光照响应型智能膜 398
12.2.4葡萄糖浓度响应型智能膜 398
12.2.5化学分子识别型智能膜 400
12.3智能膜系统 402
12.3.1智能平板膜 402
12.3.2智能微囊膜 402
12.4智能膜的应用 411
12.4.1平板膜的应用实例 411
12.4.2微囊膜的应用实例 413
参考文献 415
索引 425