高分子分离膜的研究及应用

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1、万方数据94．广东化工w、Vw．gdchem．com2011年第l期第38卷总第213期---J‘Cj同分子分离膜的研究及应用邢英(青海大学化工学院应用化学系，青海西宁8l0016)【摘要】膜分离技术作为一种新硬化工分离单元，发展速度极快，无论在膜透过理论方面还是开发新膜材料及制膜1=艺方面都取得了很大进展。文章对离分f分离膜的发展及分类、制备疗法、分离机理和过程进行了．综述，同时阐述了膜分离技术在工业中的斑用及新璎膜的开发与应用。相信高分子分离膜定能作为岛效能材料fm．成为开发的重点，并进一步获得

2、发展。[关键词1高分子分离膜；制备方法；分离机理【中图分类号】TQf文献标识码】Af文章编号】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锄br龃ea陀alsodisc邺sed．1沁ywords：polymer；s印amtionmembrane；rcsearch锄dapplicati∞人类对于膜现象的研究源于1748年，1950年wJuda试制出选择透过性能的离子交换膜，奠定了电渗析的实用化基础。196

4、0年Loeb和souriringall首次研制成世界上具有历史意义的非对称反渗透膜，这在膜分离技术发展巾是一个重要的突破，使膜分离技术进入了大规模J-业化应用的时代。其发展的历史大致为：30年代微孔过滤，40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化。高分子分离膜是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差的推动对双纽份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯，由于使传统的分离工序发生革命性的变化，所以高分子分离膜广泛地应用于化学工程、生物技术、

5、医学、食品工业、环境保护、石油探测等众多领域，在当代高新技术领域内，高分子分离膜作为高效能材料而成为开发的重点，并将进一步获得发展⋯。1高分子分离膜的发展及分类膜广泛存在于自然界，起着分隔、分离和选择性透过等功能。自1748年人类首次发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内这一膜分离现象以来¨j，人们做了大量的研究工作。然瓜认识到膜的功能并用于为人类服务，却经历了200多年的漫长过程。人们对膜进行科学研究则足近几十年来的事。随着新型高分子材料的开发，分离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年世界分离膜的总产值己达22亿美元。并以12％r15％年需求增跃速率快速向前发展。20世纪50年代前，丰要是膜分离科学的基础理论研究，膜分离技术初步在分离和富集微生物、微粒方面得到一屿应用。20世纪60年代后，徼滤、反渗透、超滤、气体分离等技术得到迅速发展，许多膜分离技术实现了工业生产，并得到广泛的心用。进入20世纪80年代以后，对新的膜材料、新的膜分离方法不断开发研究，使膜分离技术越来越受到人们的关注。膜材料的发展很快，高分子分离膜是·种节能、高效、具有特殊传质功能的高分子材料。随着人

7、们对膜及其性能认识的逐步深化，人们已知膜的种类越来越多。常见的分离膜有以下几种：(1)微滤膜：此类膜主要应用于压力驱动分离过程，膜孔径的范嗣在o．1~10肛m之间，主要用于溶液的消毒、脱菌和脱除各种悬浮微粒。(2)超滤膜：其孔径的范围在卜100nm之间，常用于脱除粒径较小的大体积溶质，包括胶体级的微粒和大分子。(3l超细滤膜：膜的孔径范围在o．卜10咖之间，主要用于脱除溶液中的溶质。(4J密度膜：它几乎不存在人为的徽孔，主要用于离子的分离：(5)电透析膜：其分离的主要驱动力来源于电场力，用于离子的分

8、离。(6)液体膜：此种膜在使用过程中仍以液态存在，具有传质速度快、选择性高、分离效率高、浓缩倍数高、操作简单等特点。由于它相对于同体膜在分离上的优点，20世纪60年代问世后，就以惊人的速度发展¨J。液体膜的发展经历了带支撑体液膜、乳化液膜和含流动载体乳化液膜三个阶段。除了上述密度膜、多孔膜和液体膜外，常见的分离膜还有以下儿种：根据成孔方法分成溶胀密度膜、拉伸半晶体多孔膜和烧结多孔膜，以及特殊的界面型LB膜和自我成型膜(sA)。2高分子膜的制备俐膜材料的制备方法包括膜制