超滤各种膜材料比较

超滤各种膜材料比较文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

各种膜材料之间的比较

1.中空纤维超滤膜的主要材料有聚丙烯腈（PAN）、聚砜（PSF）、聚醚砜

（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）等

2.聚氯乙烯（PVC）湿膜机器里面的芯要用酒精浸泡来保持湿润状态，保持滤芯

的性能

3.聚偏氟乙烯（PVDF）膜是抗高温最高140度的温度，过滤开水都可以，还有

耐酸碱强酸强碱都不怕（新加坡美能）

4.安达康用的材质是UPAN ，是最好的一种

膜材料PAN/PVDF/PES/PS比较

1. 材料： PAN为亲水性材质，PVDF,PES与PS为疏水性材质；所以做成超滤膜，PVDF与PES、PS的跨膜压差要远高于PAN，PVDF与PES、PS更容易污堵；

2. PES与PS的抗氧化能力非常强，PVDF次之，PAN再次之；

3. PES与PS材料属于刚性材料，比较容易破损，断丝。所以PES与PS通常设计成内压式，如Norit,Hydracap,Koch 等，PES与PS对进水的要求相对较高，需要进水更干净。另外，PES与PS的超滤通常不设计风机气洗，更重要的原因是造成断丝（刚性材料）。若有厂家宣称设计风机气洗或者外压式，工程公司或业主需要小心；

4. 就跨膜压差（TMP-Transfer Membrane Pressure）来说，越低的跨膜压差意味着清洗越容易；

5. 就抗污染能力而言，PAN比较好； PES与PS次之；

6. 就材料的抗拉伸强度而言， PVDF，PES及PS比较好，PAN次之；

7. PAN与PVDF通常都可以设计成外压式，配风机气洗；但Omexell例外，以前的设计没有风机气洗，最近据说有风机的设计，但是否稳定，还需要时间考验；

8. 就价格而言，PAN比PVDF、PES及PS要便宜很多；

综合来讲，不管经济成本上，还是技术层面上，PAN的优势是在地表水及非重度污染的水处理中；PVDF，PES及PS更适合于废水处理。

每种材料膜的生产厂家都竭力避免材料的缺点，尽可能进行材料的改性。如PAN 的强度及抗氧化性能力，PVDF，PES，PS的亲水性改性，PES，PS的刚性特性的设计考量等。

重要的是选择合适自己的超滤膜，有时候贵点意味着好点，有时候并不尽然。

聚苯乙烯塑料(PS)的缺点

①无延伸拉力强度，冲击强度低，脆性大，当冲击外力作用时，玻璃态的聚苯

乙烯分子不能

②由链段旋转产生形变而起缓冲作用，从而引起制品破坏;②表面硬度低，不能

与硬物摩擦;耐热

③性较差，使用时最高温度不能超过90-95 ’C，否则会产生变形损坏;③价格

高昂，成本高。

④聚苯乙烯塑料(PS)的应用

⑤聚苯乙烯可用作盛装食品或酸碱的容器。聚苯乙烯泡沫塑料常用作仪器、仪

表、电视机和

⑥高级电器产品的缓冲包装材料。

高分子功能膜材料

第八章高分子功能膜材料 膜是一种能够分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种物质的二维材料，在自然界中随处可见。天然存在的膜有生物膜，膜也可以人工制作，如高分子合成膜。膜可以是均相的，也可以是非均相的；可以是对称的，也可以是非对称的；可以是固体的，也可以是液体的；可以是中性的，也可以是带电荷的。膜的厚度可从几微米到几毫米不等。 随着科学的发展，越来越多的人工合成膜相继被开发出来，应用到各个行业中，起到分离和选择透过等重要作用。高分子功能膜作为人工合成膜中的重要一员，在药物缓释、膜修饰电极、气体分离等领域表现出特殊的分离功能，并因其广阔的应用前景而受到极大的关注。本章将主要讨论高分子功能膜的分离原理，并以主要的分离膜为代表，介绍其制备方法和应用。 8,1 概述 8.1.1 高分子分离膜的分类 高分子分离膜是具有分离功能，即具有特殊传质功能的高分子材料，又称为高分子功能膜。其形态有固态，也有液态。高分子分离膜的种类和功能繁多，不可能用单一的方法来明确分类，现有的分类既可以从被分离物质的角度分，也可以从膜的形状、材料等角度分，目前主要有以下几种分类方式。 8.1.1.1 按被分离物质性质分类 根据被分离物质的性质可以将分离膜分为气体分离膜、液体分离膜、固体分离膜、离子分离膜和微生物分离膜等。 8.1.1.2按膜形态分类 根据固态膜的形状，可分为平板膜(flat membrane)、管式膜(tubular membrane)、中空纤维膜(hollow fiber)、毛细管膜以及具有垂直于膜表面的圆柱形孔的核径蚀刻膜等。液膜是液体高分子在液体和气体或液体和液体相界面之间形成的膜。 8.1.1.3按膜的材料分类 从膜材料的来源来看，分离膜可以是天然的也可以是合成的，或者是天然物质改性或再生的。不同的膜材料具有不同的成膜性能、化学稳定性、耐酸、耐碱、耐氧化剂和耐微生物侵蚀等，而且膜材料对被分离介质也具有一定的选择性。这类膜可以进一步分为以下几类。 (1)纤维素衍生物类纤维素类膜材料是研究最早、应用最多的高分子功能膜材料之一．主要有再生纤维素、硝酸纤维素、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素、乙基纤维素等。 (2)聚烯烃类聚烯烃及其衍生物是重要的高分子聚合物，很多都可以用于制备气体分离膜，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈等。 (3)聚酯类涤纶、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯这类树脂强度高、尺寸稳定性好、耐热和耐溶剂性优良，被广泛用于制备分离膜的支撑增强材料。 (4)聚酰（亚）胺类尼龙-6和尼龙-66是这一类分离膜材料的代表，常用于反渗透膜和气体分离膜的支撑底布，芳香族聚酰胺是第二代反渗透膜材料，用于中空纤维膜的制备。含氟聚酰亚胺作为具有实用前景的气体分离膜材料目前处于开发阶段。用聚酰胺类制备的膜，具有良好的分离与透过性能，且耐高压、耐高温、耐溶剂，是制备耐溶剂超滤膜和非水溶液分离膜的首选材料，缺点是耐氯性能较差。 (5) 聚砜类这类材料包括聚砜、聚醚砜、聚芳醚砜、磺化聚砜等，是高机械强度的工程塑料，具有耐酸、耐碱的优点，多用于超滤膜和气体分离膜的制备，较少用于微滤，可在80℃下长期使用，缺点是耐有机溶剂的性能较差。

高分子分离膜材料综述

《功能材料》课程论文考核表

高分子分离膜材料的研究进展 应用化学1005410220 袁强 摘要：高分子分离膜是用高分子材料制作而成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。本文将简单介绍高分子分离膜材料的起源、发展史，重点介绍高分子分离膜材料的应用前景和研究现状。 关键词：高分子材料；高分子分离膜；分离；材料 1．高分子分离膜概述 高分子分离膜（polymeric membrane for separation），是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。膜分离过程就是用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的。单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。 2．高分子分离膜的起源和发展史 2.1．国外高分子分离膜发展史 1849年，德国学者惠柏思用硝基纤维素制成第一张高分子膜。 1920年，麦克戈达开始观察和研究反渗透现象。 1930年，人们将纤维素膜用于超滤分离。 1940年，离子交换膜开发和利用电渗析方法建立。 1950年，加拿大学者萨利拉简研究反渗透。 1960年，洛萨和萨利拉简成功制备了具有完整表皮和高度不对称的第一张高效能反渗透膜，为该法奠定了基础。 1970年以来。超滤膜、微滤膜成功开发和应用，有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。 2.2．国内高分子分离膜发展史 我国的膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的，六十年代进入开创阶段。1965年着手反渗透技术的探索。1967年开始全国的海水淡化会战。大大促进了我国膜技术的发展。70年代进入开发阶段。这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他膜的开发阶段。 3.高分子分离膜所用到的材料 最初用作分离膜的高分子材料是纤维素酯类材料。后来，又逐渐采用了具有各种不同特性的聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺(见芳香族聚酰胺纤维)、聚四氟乙烯（见氟树脂）、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯并咪唑、聚酰亚胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物（见聚合物）也越来越多地被用于制分离膜，使

膜分离技术的应用特点

膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统的过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。 膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。交叉流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1μm，能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。故微滤膜作为一般料液的澄清、预过滤、空气除菌。 对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000～300 000，能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离。因此超滤膜广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源等方面。 对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60%～90%，相应截留分子量范围在100～1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。 反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的载留率在98%以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒水、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛。 由于膜分离过程是一种纯物理过程，能够广泛应用于发酵、制药、化工、食品、饮料、水处理工艺过程及环保等领域，并体现了以下特点：分子级别的分离，精密高效，滤液质量好，是普通过滤分离手段难以比拟的；物理过程，无相变，无化学反应；系统惟一的能源耗是电力，能耗低；系统全封闭运行，实现清洁化生产；系统体积小，操作简便安全，可实现自动化控制，扩展性好。 随着膜技术的不断发展，可以实现现有系统的软件升级，及时优化工艺操作条件，提高生产效益。 针对不同的料液及工艺处理要求，选择合适的膜工艺，对料液进行有效的分离、过滤澄清、浓缩，降低能耗、提高产品的质量和收率、减少环境污染，从而降低生产成本，促进效益。

高分子分离膜材料的结构与性能(精)

膜材料的结构与性能 学校名称：华南农业大学 院系名称：材料与能源学院 时间：2017年2月27日

膜材料的结构与其性能之间的关系，是膜研究的重要内容。对于分离膜，其分离性能中的透过率和选择性分别依赖于膜的孔径和材料性质、被分离物的体积和性质以及二者之间的相互作用。根据材料微观和宏观结构，从以下几个层次对分离膜结构与性能之间的关系进行分析。 １.化学组成 化学元素及化学基团是物质组成的基础，决定了物质的基本性质，如氧化还原性、酸碱性、极性、溶解性和物理形态等。化学组成还决定了分离膜材料的化学稳定性，亲水性或亲油性，以及对被分离材料的溶解性等，直接影响膜的透过性、溶胀性、毛细作用等性质。在分子结构中增强极性基团，如羟基、羧基、磺酸基，膜的亲水性会改善；以氧原子、硫原子等引入到聚合物主链中，或将极性较大的基团，如三氟甲基接枝在聚合物主链上，聚合物的柔性会增加，分子量增大，在气体分离膜应用过程中有利于气体的透过。 2.高分子链段 构成高分子分离膜材料的单体和链段的结构，对聚合物的结晶性、溶解性、溶胀性等性质起主要作用，也在一定程度上影响分离膜的力学性能和热学性能。对于均聚物，单体的结构最重要，其次包括聚合度、分子量、分子量分布、分支度、交联度等。对共聚物，链段结构，如嵌段共聚、无规共聚、接枝共聚等因素直接影响分离膜的各种性质，包括立体效应和化学效应的产生。 3.高分子立体构象 聚合物分子的微观结构，多与分子间的作用力相关，如范德华、氢键力、静电力。这直接影响膜制备的粘度、溶解度，也与成膜后的力学性能和选择性密切关系。聚合物分子间作用力的增加则倾向于形成结晶度高的分离膜。 4.聚集态和超分子 聚合物高分子的排列方式和结晶度，以及晶胞的尺寸、膜的孔径和分布等因素，与膜材料的使用范围、透过性能、选择性等密切相关。高分子材料的聚集态结构和超分子结构与分离膜的制备条件和方法以及后处理工艺等更是相互联系。 5.分离膜的形态 目前常见分离膜的形态主要有管状膜、中空纤维膜、平板（平面）膜。管状分离膜便于清洗，适合连续操作和动态研究分析，多用于高浓度料液或污物较多的物料分离，缺点是能耗大，有效分离面积小；中空纤维膜的力学性能强，适合高压场合的分离操作，缺点是容易被污染且难以清洗；平板膜是宏观结构最简单的一种，适用于各种分离形式，制作简单，使用方便，成本低廉，适用性最广泛。

高分子分离膜材料的发展与应用

高分子膜材料的发展与应用 姓名：熊腾飞 班级：材科jd1401 学号：0121401101309 班级序号：28 摘要：作为膜分离技术的核心,膜材料越来越受到人们的重视。目前膜材料的研究主要集中在已开发的功能高分子膜材料和无机膜材料。相比无机膜材料，有机膜材料具有韧性好、成型性好、相容性好、空隙率大等优点，已成为成为研究的热点。本文首先对高分子分离膜的概念，分离机理，膜的分类进行了简介。全文主体是高分子分离膜的发展与应用，着重介绍了四类高分子膜材料的研究进展，包括天然高分子类、聚烯烃类、聚酰胺类以及聚砜类膜材料，涉及其特点、应用情况、缺点、改性方法等。在文章结尾，总结了高分子分离膜面临的共性问题，并展望了最合适的解决方法。 关键词：高分子，膜材料，分离，改性 1.引言 随着科技的发展与社会的进步，人们对分离技术的要求逐渐提高。特别是21世纪以来，药物缓释、肾脏透析膜、气体分离富集、海水淡化、污水处理、共沸物分离、食品加工等研究应用热点都离不开高水平的分离技术[1]。传统的分离技术主要有沉淀、过滤、重结晶、筛分、蒸发、离子交换等。然而，这些技术都伴随着大量能量的消耗。相比之下，膜分离技术耗能较低，且过程相对简单，选择性高，被誉为“化学工业的明天”[2]。膜分离技术的核心在于膜，可分为无机分离膜和有机分离膜。无机分离膜难以成型，脆性强，抗冲击性有限，其低孔隙率也使其性能降低。有机分离膜（也称高分子分离膜）很好的克服了这些缺点，不仅成型性好、韧性强，而且兼具环保、高选择性分离、生物相容性强、可设计性强的特点[3]。然而，有机分离膜的发展也面临着一些挑战。 2.基本概念 2.1高分子分离膜的定义及评价标准 高分子分离膜，广义来讲，是指由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离

分离膜的改性方法汇总

高分子分离膜的改性方法 张爱娟（04300036） [摘要]：随着膜技术的发展，人们对膜材料的性能不断提出新的要求，其中改善膜的亲水 性，提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。由于单一的膜材料很难同时具有良好的亲水性、成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性侵蚀、耐氧化性和较好的机械强度等优点，因此采用膜材料改性或膜表面改性的方法来提高膜的性能，是解决这一问题的关键。其中，化学改性可以通过膜材料和膜表面的化学改性来实现；而物理改性则主要是通过材料共混改性和表面涂覆或表面吸附来实现。 [关键词]：膜；改性；物理改性；化学改性 一引言 膜分离技术具有设备简单,操作方便，无相变，无化学变化，处理效率高和节能等优点，作为一种单元操作日益受到重视，已在海水淡化、电子工业、食品工业、医药工业、环境保护和工程的领域得到广泛的应用。然而，随着膜技术的发展，人们对膜材料的性能不断提出新的要求，其中改善膜的亲水性，提高膜的抗污染能力已成为有待解决的迫切问题。目前使用的大多数膜的材料是聚丙烯（PP）。聚乙烯，聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、聚砜、聚醚讽和聚氯乙烯等。当这些膜与欲分离的物质相接触时，在膜表面和孔内的污染物聚集，使得膜通量随运行时间的延长而下将，特别时当聚合物膜材料用于生物医药领域中（如血液透析）时，在膜便面吸附的蛋白质加速纤维性和抗生素碎片在膜表面的聚集，导致一系列的生物反应，例如形成血栓及免疫反应。即使当蛋白质对分离膜的影响可以忽略，膜基体材料的亲水性、荷电性及荷电密度等性质对蛋白质的吸附都会产生重要的影响。因此，为了拓展分离膜的应用，通常需要对膜材料进行改性或改变膜表面的物理化学性能，赋予传统分离膜更多功能，增大膜的透水性，提高膜的抗污染性，改善膜的生物相容性。对膜材料的改性的方法有物理改性，化学改性和表面生物改性。 二物理改性 2．1 表面物理改性 1】 2．1．1 表面涂覆改性【 以分离膜为支撑层，将表面活性剂涂覆在支撑层表面而达到改性的目的，表面活性剂可以是有机物或无机物。但膜表面涂覆方法的改性效果并不十分理想，存在的最大问题是活性剂易从高分子表面脱离，不能得到永久的改性效果。但这种方法显示了制备一系列具有不同截留率分离膜的可能性。 2．1．2 表面吸附改性【2】

聚砜类分离膜的研究进展

聚砜类分离膜的研究进展 黄恒梅1，王孝军1，杨彬1，陈广玲1，杨杰1,2，李光宪1 （1. 四川大学高分子科学与工程学院，四川成都610065；2. 四川大学材料科学技术研究所， 四川成都610064） Research advance of polysulfone membrane HANG Heng-mei1, WANG Xiao-jun1, YANG Bin1, CHEN Guang-ling1, YANG Jie1,2, LI Guang-xian1 (1. College of polymer science and engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China； 2. Institute of Materials Science & Technology Sichuan University, Chengdu 610064, China) Abstract：PSF material is a kind of membrane materials with excellent properties and is widely used in membrane separation. Research advances of PSF membrane of membrane materials, preparation methods and membrane applications are introduced in the paper. An outlook for PSF membrane research and applications also is given. Key words：polysulfone；membrane；preparation；modification；advances 摘要：聚砜类材料作为一类性能优异的膜材料近年来被广泛应用于膜分离过程。本文从膜材料、制备方法和膜应用3方面阐述了聚砜类分离膜的国内外最新研究进展及应用领域的发展现状，并对聚砜类分离膜的前景做了展望。 关键词：聚砜；分离膜；制备；改性；进展 中图分类号：TQ028.8;TQ423.2 文献标识码：A 文章编号：1001-9731（2004）增刊

膜材料与膜过程

微滤 1.微滤（MF）：以压力为驱动力，分离0.01 μm至数μm的微粒的过程。 2.原理：以静压差为推动力，利用膜的筛分作用进行分离的膜过程 3.分离机理：机械截留作用、吸附作用、架桥作用、内部截留作用 4.微滤膜的制备方法：干-湿法纺丝、熔融法纺丝、热致相法（TIPS） 5.过滤方式：死端过滤、错流过滤 6.膜组件类型：管式膜组件、平板式膜组件、卷式膜组件、中空纤维膜组件 7.膜组件：由膜元件、壳体、内联接件、端板和密封圈等组成的实用器件。 超滤 1、超滤：以压力为驱动力，分离分子量范围为几百至几百万的溶质和微粒的过程。 2、超滤膜：由起分离作用的一层极薄表皮层和较厚的起支撑作用的海绵状或指状多孔层组 成，切割分子量在几百至几百万的膜。 3、切割分子量：超滤膜在规定条件下对某一已知分子量物质的截留率达90%时，该物质分 子量为该膜的切割分子量。 4、浓差极化：在膜法分离过程中，由于溶剂或溶质的迁移而导致本体溶液与膜界面间形成 浓度梯度的现象（引起膜污染的重要原因） 纳滤 1、纳滤：以压力为推动力，用于脱除多价离子、部分一价离子和分子量200-1000的有机 膜的膜分离过程。 2、纳滤膜污染的三个因素：有机污染，无机污染，微生物污染 反渗透 1、反渗透：在高于渗透压差的压力作用下，溶剂（如水）通过半透膜进入膜的低压侧，而 溶液中的其他组份（如盐）被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出，从而达到有效分离的过程。 2、使用条件：原水余氯含量不超过1毫克/升 3、SDI 污泥污染指数：由堵塞0.45μm微孔滤膜的速率所计算得出的、表征水中细微悬浮 固体物含量的指数。 渗透汽化 1、渗透汽化：是在液体混合物中组分蒸汽压差推动下，利用组分通过膜的溶解与扩散速率的不同来实现分离的过程。 2、基本原理：原料液进入膜组件，因为膜后侧处于低压，易挥发组分通过膜后即汽化成蒸汽，蒸汽用真空泵抽走或用惰性气体吹扫等方法除去，使渗透过程不断进行。 3、蒸气渗透：利用蒸气混合物或蒸气与不凝性气体混合物在致密膜中的溶解度与扩散速率的不同而实现的分离过程。 电渗析 1、电渗析：以直流电为推动力，利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过 性，使一个水体中的离子通过膜转移到另一水体中的物质分离过程。电渗析的核心是离子交换膜。 2、离子交换膜种类：阳离子、阴离子、双极离子交换膜

有机膜与无机膜

膜技术的发展与应用 摘要：分离技术的发展与人类的生产实践密切相关, 伴随着生产力的发展, 科学技术的进步, 分离的方法也从简到繁, 从低级到高级, 工艺从一种方法到多种联用。已由过去简单的蒸馏分离技术发展到现在复杂的超临界萃取技术, 膜分离技术等。膜分离技术作为新型高科技分离技术之一, 倍受众多工业的关注。目前已广泛应用于化学工业，水处理，食品及生化工业，纺织及制革工业，造纸工业，医药工业等多个领域。本通过查阅了大量文献，本文先总述了，国内外膜的发展情况。然后叙述无机膜在国内外的发展情况，并将有机膜与无机膜多方面的性能，特点进行比较，着重讨论了无机膜的发展与应用。 关键词：膜分离，发展，应用，性能，特点，比较，展望。 膜发展史： 膜分离现象的揭示可以追溯到200多年以前。1748年阿培诺来发现动物膀胧里充满酒精，然后浸入水中，膀耽就逐渐胀大，甚至破裂。相反，膀脱中充满水，再把它浸入酒精中，则情况相反，膀肤中的水会向外渗透，膀胧约缩。还发现，凡是和膀脱同类性质的薄膜，都具有这种渗透功能。又经过100多年，于1886年范托夫从现象提高到理论，归纳了渗透第一定律和渗透第二定律。但膜分离技术在工业上获得重要应用并取得高速发展却是近四、五十年的事。膜分离的关键是膜材料。根据成膜材料不同，膜技术可分为有机膜和无机膜两大类，其中，有机膜也称为高分子分离膜。 膜分离技术发展大致可分为3 个阶段： ——50 年代, 奠定基础的阶段； ——60 年代～80 年代, 发展阶段； ——90 年代～至今, 发展深化阶段：

国外发展情况： 前苏联研究膜工艺起始于60年代，大量的研究报告发表于70年代，当时已经具有相当规模。推算起来，起步与我国差不多时候，但科研进展比较快，结合实际，应用面宽，见效快。在工业生产中它已应用于食品、医药、生物工程、炼油、化工、冶金、半导体、宇航等部门的气体和液体的净化、提纯、分离与浓缩，用于核电站处理放射性同位素废液。据介绍，前苏联宇航员在宇宙飞行中所用的生活用水都是用膜法分离净化回收重复利用的。例如，宇航员在舱中出的汗，用膜法净化回收水。甚至小便也用膜分离净化应用，同时将净化后的水经电解以获取氢气和氧气，氧气供宇航员呼吸用。前苏联在60年代初期建立了高分子聚合膜生产基地，70年代中期进入广泛的工业应用阶段，80年代初期高分子聚合膜进入工业化规模生产。 在1983年左右，美国主要天化学公司都在积极准备，以争先占领膜分离技术这一领域。1985年美国膜技术的生意额为7亿美元。当时美国密执安州一位科学顾问认为，未来膜拉术将在取代现有加工方法、开发某些新的加土方法方面，占有象微型集成电路、·碳纤维以及激光一样的重要位置。虽然美国掌握了膜的开发窍门，但其他国家也在竞相研制。西德的C址儿七公司新近开发一种反渗透体系，用于制超纯水，以漂洗瑞士手表厂的集成电路 我国发展情况：根据国家科委1991年的统计资料，七五期间我国开发了氯碱工业用全氟离子膜、气体分离膜、水处理膜等，达到国际80年代水平的成果有10项，国内领先的有33项，获专利2项，完成了工业用膜和分离装置的研制，建立了生产膜材料和各种膜组件10个中试线，建立了膜分离技术示范工程6个，每年获取直接经济效益4000万元，间接经济效益约500万元，部分产品已开始出口。说明了膜分离技术的工业开发在我国已奠定了坚实的基础，今后的任务是开发新品和扩大应用。 近年来，我国的膜技术取得了突飞猛进的发展，膜应用领域也在不断扩大，膜材料的研究开发和制造技术取得了重大进展，膜技术在水污染治理领域的应用已日益广泛，已成为污水处理与污水回用的优选技术。十几年前，我国的膜材料、膜组件还基本是依靠进口，昂贵的销售价格，使膜技术的应用范围仅仅局限在工业纯水制造和化工、医药、轻工、食品等少数工业生产领域的物料分离。近十年

高分子膜材料

高分子膜材料 高分子材料是材料领域中的新秀，它的出现带来了材料领域中的重大变革。目前高分子材料在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到广泛的应用，已经成为现代社会生活中衣、食、住、行、用各个方面所不可缺少的材料。高分子材料不仅成为工农生产及人们日常生活中不可缺少的材料，也成为发展高新技术所需要的高性能结构材料、高功能材料以及满足各种特殊用途的专用材料。 自从20世纪20年代高分子科学建立以来，功能高分子就随之发展起来。至今已成为高分子科学中的一重要部分，新型功能高分子材料更是在材料科学领域中充满活力。例如特种高分子材料、分离功能高分子材料、高分子微球材料、导电高分子材料、光学性能高分子材料、医用高分子材料等等。这些新材料将成为高分子材料的希望。 膜技术是当代高校分离新技术，与传统分离技术相比，它具有分离效率高、能耗低、占地面积小、过程简单、操作方便、不污染环境、便于与其他技术集成等非常突出的优点。在当今世界能源、水资源短缺，水和污染日益严重的情况下，膜分离科学得到了世界各国的重视，成为实现经济可持续发展的的重要组成部分。世界著名化学与膜科学专家黎念之院士在访问我国时说：“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化工业的未来。”因此，膜技术的发展将有力地推动我国相关行业的发展。 一、高分子膜的分类 1、按膜的材料分 按置备膜的材料种类来分，可将高分子分离膜分为纤维素脂类和非纤维素脂类。 2、按膜的分离原理及适用范围分 根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。 3、按膜断面的物理形态分 根据分离膜断面的物理形态不同，可将其分为对称膜、不对称膜、复合膜、平板膜、管式膜、中空纤维膜等。 4、按功能分类 按高分子膜的按功能分类分为离子膜（包括气体分离膜、液体分离膜、液体分离膜、离子交换膜、化学功能膜）、能量转化功能膜（包括浓差量转化膜、光能转化膜、机械能转化膜、电能转化膜电能转化膜、导电膜）、生

分离膜的分类

气体分离膜的分类 成员：陈永涛，忽浩然，苗玉淇， 张岩磊，李龙飞

?气体膜分离过程是一种以压力差为驱动 力的分离过程，在膜两侧混合气体各组 分分压差的驱动下，不同气体分子透过膜 的速率不同，渗透速率快的气体在渗透侧富集，而渗透速率慢的气体则在原料侧富集。 ?气体膜分离正是利用分子的渗透速率差 使不同气体在膜两侧富集实现分离的。

分类 ?一：按照其化学组成 ?二：按膜组件分 ?三：按气体膜分离的机理分?四：按气体分离膜的应用分

按照其化学组成，气体分离膜材料可分为高分子材料、无机材料和有机—无机杂化材料

1.高分子材料 在气体分离膜领域，早期使用的膜材料主要有聚砜、纤维素类聚合物、聚碳酸酯等。上述材料的最大缺点是或具有高渗透性、低选择性或具有低渗透性、高选择性，使得以这些材料开发的气体分离器的应用受到了一定限制，特别是在制备高纯气体方面，受到变压吸附和深冷技术的有力挑战。为了克服上述缺点，拓宽气体分离膜技术的应用范围，发挥其节能优势，研究人员一直在积极开发兼具高透气性和高选择性、耐高温、耐化学介质的新型气体分离膜材料，聚酰亚胺、含硅聚合物、聚苯胺等就是近年开发的新型高分子气体分离膜材料。

2.无机材料 相对于有机高分子膜，无机材料由于其独特的 物理和化学性能，具有耐高温、结构稳定、孔径均一、化学稳定性好、抗微生物腐蚀能力强等优点。它在涉及高温和有腐蚀性的分离过程中的应用方面具有有机高分子膜所无法比拟的优势，具有良好的发展前景。无机膜的不足之处在于：制造成本相对较高，大约是相同膜面积高分子膜的10倍；无机材料脆性大，弹性小，需要特殊的形状和支撑系统；膜的成型加工及膜组件的安装、密封(尤其是在高温下)比较困难。

膜材料对比

膜材料对比 一．膜分离技术 膜分离技术是一种利用半透膜将组分从流过半透膜的料液进行机械分离的一种先进的分离技术。在半透膜的膜壁上分布着众多的微孔，正是这些微孔决定了半透膜的分离性能。根据微孔孔径的不同，可将分离膜分为微滤（MF ）、超滤（UF ）、反渗透（RO ）、纳滤（NF ）等。 由于膜分离技术具有诸多优势，如常温下操作、分离过程无相变、节能、污染小等，作为一项成熟的技术，它已被广泛应用于工业用水及生活用水的制备，藻类和细菌的脱除，食品工业以及饮料果汁的提纯等。 超/微滤是细菌和隐孢子虫、鞭毛虫等原生寄生虫的绝对屏障（一般细菌的粒径范围在0.2~0.6μm 之间），因此超滤膜被广泛应用于污水回用和城市给水处理，特别是作为RO 系统的预处理方法，更显示了超滤膜的优越性。 膜分离孔径和分离对象如下表和下图所示 表1 膜分离孔径 图1 膜分离图谱 上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法, 反渗透主要用来去除水中溶解的 细菌、悬浮物，贾 第鞭毛虫，隐孢子虫，酵母 蛋白质、病毒、盐、胶体 盐、胶体、杀虫剂 蛋白质、病毒 盐、胶体、杀虫剂 盐 盐 水 微滤 超滤 纳滤 反渗透

无机盐；而超滤则可以去除病毒、大分子物质、肢体等；超/微滤能够去除水中的细菌、灰尘, 具有很好的除浊效果，这是传统的过滤 ( 如砂滤、多介质过滤等 )工艺无法实现的。 起滤膜分离产品从形式上分为中空纤维、管式、卷式、平板式等,从材质上分 PP、PE、PS、PES、PVDF、PAN 等多种。这些膜产品能够具备优异的分离能力 , 是和它的结构及材料密不可分的。图2显示了聚合物膜材料的结构。 图2 聚合物膜材料的结构 膜分离产品最近受到了市场的高度关注,这是因为它具有如下的优点: √对杂质的去除效率高，产水水质大大好于传统方法； √大大减少化学药剂的使用，避免相当污染； √系统易于自动化，可靠性高。运行简易，设施只有开启，关闭两档； √占地面积小； √节约水源，比常规水处理系统费用低廉。 二．技术对比分析 2.1 中空纤维超滤膜材料性能 目前市场上比较常见的是聚砜（PS）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙稀（PVC）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）等六类。 其中，PS多用于水质较好的处理过程（如纯水制备）、血液透析、气体分离等领域。PE、PP、PVC 多用于水净化领域（如自来水处理等）。PES的适应性较强，可适用于水净化、中水回用等领域。PVDF 适应性最强，可适用于水净化、中水回用、工业废水处理等各个领域。 2.1.1 烯烃类（PP、PE、PVC） （1）聚乙烯（PE） 聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压

膜特点

膜分离技术是20世纪60年代中期开发成功的新型高效、精密的分离技术它是材料科学与介质分离技术的交叉结合点。是有分离效率高、设备简单、操作方便和节能等优点，广泛应用于各个工业领域（时钧等著2001）。在食品工业上的应用始于20世纪60年代末，先用于乳品加工随后应用于果汁加工、植物蛋白的提纯和浓缩。最早的膜分离组件都是有机膜类，因为有机膜便于生产加工，其材料主要有：纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚砜类、硅橡胶类、含氟高分子类等。它的弱点是不耐高温、不耐酸碱，机械强度不够，不耐有机溶剂，易于堵塞，不易清理，限制了其在食品领域的广泛使用。 无机膜发展的第1阶段出现在20世纪4 0年代，用于军事工业（黄仲涛等著1999）。20世纪80年代初至90年代，是第2阶段，荷兰Twente大学Burggraf 等人采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术研究出具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜，其孔径在3μm以下，孔隙率在50%以上。第3阶段是20世纪90年代以后，即以气体分离应用为主体和陶瓷膜分离器-反应器组合构件的研究阶段。无机陶瓷膜的主要材料是性能稳定的T i O和AL2O3，这些材料通过溶胶-凝胶法镀在陶瓷的载体上，一般的无机膜也称为陶瓷膜。 无机陶瓷膜分离技术的分离效果已经相当好，与有机膜材相比较，无机瓷膜的主要优点（汪勇等2003；朱科学等2002；汪勇等2005）如下： (1) 耐高温，耐腐蚀 无机陶瓷膜在高温环境中具有高度的稳定性，从理论上讲，经过良好处理的陶瓷膜可耐受600%左右的高温、任何pH值和各种腐蚀性环境，目前尚没有一种高分子材料膜具有如此广泛的适用性。因此，在涉及高温和腐蚀性过程的工艺中有着非常广泛的应用前景。 (2) 抗微生物侵蚀 无机陶瓷膜一般不会与微生物发生化学及生物反应，具有抵抗有机溶剂的优点。因此，无机陶瓷膜适用于生化、制药、食品工业。 (3) 清洗方便 无机陶瓷膜具有高耐腐蚀性，因此，膜清洗问题很容易解决。采用碱液清洗油性沉积物；强酸溶解固体堵塞物；含酶清洗剂处理堵塞在膜上的蛋白质凝胶。无机陶瓷膜一般无毒，不污染环境，是比较好的净化工具；陶瓷膜元件具有非对称结构，可采用反冲的方法清除膜表面污物，实现连续作业而不堵塞。 (4) 膜易消毒处理 可采用高压蒸煮、高温蒸汽对膜进行消毒灭菌，也可以在碱、氯环境下灭菌消毒。 (5) 机械性能良好

高分子分离膜的应用及发展综述

高分子分离膜的应用及发展综述 江苏技术师范学院化学与环境工程学院 09应化2Z 摘要：高分子分离膜是用高分子材料制成的，具有选择性透过功能的半透性薄 膜。本文介绍高分子分离膜的主要材料、分类以及高分子分离膜在日常生活中的广泛应用，并且论述了高分子分离膜的发展历程以及发展前景等。 关键词：高分子离子膜 高分子分离膜概述 高分子分离膜（polymeric membrane for separation），是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。膜分离过程就是用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的 [7]。单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。采用这样的半透性薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比，具有省能、高效和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。 高分子分离膜主要材料及制备 最初用作分离膜的高分子材料是纤维素酯类材料。后来，又逐渐采用了具有各种不同特性的聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯并咪唑、聚酰亚胺等。高分子共混物和嵌段、接枝共聚物也越来越多地被用于制分离膜，使其具有单一均聚物所没有的特性。 1. 二氧化碳回收膜：是日本工业技术化学研究所新发明的一种环境保护膜，它是用聚醚矾合成的一种琼脂凝胶状薄膜。这种高分子膜可以分离和回收工厂或火力发电厂排放的二氧化碳，其效率达到世界先进水平。 2. 废水净化膜：瑞典发明。它主要是依靠一个命名为“Antric”的废水处理系统。这种系统是塔状结构，当它作用于废水上时，可以使废水中的有机物去除，同时产生一种含硫气体。这种气体在经过清洁器净化，即可以分离出硫元素而废水页已变得澄清无毒。 3. 诊测癌患膜：日本医学家将蚕丝溶解、干燥成一种超纯丝素膜，附上与抗原反应的单克隆抗体后，即可用来诊断癌症。由于它可使抗体固化在素膜上，加入血液与过氧化酶的抗体后，通过用装有载电极的免疫传感器测定所释放的氧气的数量，即可诊断是否患癌症。 4. 除臭生化膜：可除去70%~90%的抓硫醇、硫化氢等恶臭。同时还可除去体臭及卫生间、厨房、饲养场和医院等场所的臭味。 5. 食品空气保鲜膜：可以保鲜食品。 6. 超铜电导膜：非常易于导电。 7. 无电阻耐蚀膜：耐腐蚀的一种高性能氛基阴离子交换膜，把氛基阳离子交换膜改变为具有阴离子型阴离子交换基极性开关的一种膜。可以用来制造各种高性能电池以及高温电渗析的隔膜等。

高分子分离膜材料研究进展

高分子分离膜材料研究进展 摘要高分子分离膜材料是一类新型水处理材料，其在低成本、低能耗的同时还具有高效、清洁并可富集回收目标物质等优点，可以取代蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元，因而广泛应用于医药、电子、食品、环保、化工、冶金、水处理等领域，膜分离技术的核心是高分子分离膜材料。膜分离材料作为一个热门领域，发展一日千里，通过阅读一些文献，本论文着重介绍复合分离膜、智能型分离膜、分子识别功能高分子膜、新型耐高温高分子分离膜等新型高分子分离膜。主要介绍了以上高分子分离膜材料的概念、特性、改性方法应用以及研究进展，最后提出了一些膜分离材料在未来迫切需要解决的问题和研究方向。 关键词高分子分离膜复合分离膜智能型分离膜应用开发 Review on thePolymer Membrane Material Abstract Polymer membrane material is a new type of water treatment materials, and its low cost, low energy consumption also has efficient, clean and enriching and recovering the target substance, etc., can replace distillation, extraction, evaporation, chemical adsorption unit, which is widely used in medicine, electronics, food, environmental, chemical, metallurgy, water treatment and other fields, the core membrane separation technology is the polymer membrane material. Membrane separation material as a hot area, rapid development, by reading some of the literature, this paper focuses on a composite membrane, intelligent membrane, molecular recognition polymer film, the new high-temperature polymer membrane and other new polymer membrane. Introduces the concept, features, applications, and research progress in reforming method above polymer membrane materials, and finally put forward some membrane materials urgent need to address future problems and research directions. Keywords polymer separation membrane ;composite membrane ; intelligent membrane; development and utilization Contents 1 Introduction 2polymer separation membrane materials 2.1 composite membrane 2.2intelligent membrane 2.3moecular recognitio membrane

中空纤维膜材料比较MOTIMO修订版

中空纤维膜材料比较 M O T I M O修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

Section 1 膜分离技术 膜分离技术是一种利用半透膜将组分从流过半透膜的料液进行机械分离的一种先进的分离技术。在半透膜的膜壁上分布着众多的微孔，正是这些微孔决定了半透膜的分离性能。根据微孔孔径的不同，可将分离膜分为微滤（MF）、超滤（UF）、反渗透（RO）、纳滤（NF）等。 由于膜分离技术具有诸多优势，如常温下操作、分离过程无相变、节能、污染小等，作为一项成熟的技术，它已被广泛应用于工业用水及生活用水的制备，藻类和细菌的脱除，食品工业以及饮料果汁的提纯等。 在解决水资源缺乏的问题上，膜分离过程起到了非常重要的作用。在水与废水循环回用方面，膜的特殊作用显得十分重要，尤其在水供应缺乏的地区，更引起人们的极大关注，实践证明这项技术已经在工业和生活污水处理领域得到了广泛的应用。 超/微滤是细菌和隐孢子虫、鞭毛虫等原生寄生虫的绝对屏障（一般细菌的粒径范围在0.2~0.6μm之间），因此超滤膜被广泛应用于污水回用和城市给水处理，特别是作为RO系统的预处理方法，更显示了超滤膜的优越性。 膜分离孔径和分离对象如下表和下图所示 表1 膜分离孔径

图1 膜分离图谱 上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法, 反渗透主要用来去除水中溶解的无机盐；而超滤则可以去除病毒、大分子物质、肢体等；超/微滤能够去除水中的细菌、灰尘, 具有很好的除浊效果，这是传统的过滤 ( 如砂滤、多介质过滤等 )工艺无法实现的。 起滤膜分离产品从形式上分为中空纤维、管式、卷式、平板式等,从材质上分 PP、PE、PS、PES、PVDF、PAN 等多种。这些膜产品能够具备优异的分离能力 , 是和它的结构及材料密不可分的。图2显示了聚合物膜材料的结构。 图2 聚合物膜材料的结构 膜分离产品最近受到了市场的高度关注,这是因为它具有如下的优点: √对杂质的去除效率高，产水水质大大好于传统方法；

综述：高分子膜分离技术.

高分子膜分离技术 摘要:对现有的超滤、微滤、渗透汽化及气体分离等膜技术在水处理和石油化工产业领域的研究与应用现状进行了综述,分析了各种膜产品的市场占有率及未来发展趋势.提出了利用膜分离技术改造传统产业及提高工业生产经济效益的可能途径。 关键词:膜分离;水处理;气体分离;石油化工 一、研究背景 膜分离过程作为现代材料科学、高分子物理化学以及化学工程交叉融会而形成的新型高效分离技术,近10多年以来得到了显著的技术进步和应用市场发展.膜分离技术进步的动力主要来自两个方面,现代分析技术和微细加工技术的发展使得从微观或介观尺寸上对材料加工过程进行有效控制成为现实,能够高质量地稳定生产具有特定微观结构的分离膜.另外,在工业生产过程中存在许多现有技术难于解决的技术难题,例如,对采油、炼油过程产生的大量含油污水深度处理和油田回注用水的低成本化;燃料油储存、运输过程中产生的大量有机蒸气回收利用;膜分离能够有效克服精馏过程恒沸点,降低精馏过程能耗等问题.以上技术需求极大地推动膜分离过程在石油化工领域的应用基础研究,所取得的成果为膜分离技术在石油化工领域的推广应用奠定坚实基础.通过论述膜分离技术本身特征,分析了石油开采和石油产品加工过程膜分离技术的应用研究现状,以技术经济的综合评价为基础,对膜分离技术在石油化工领域应用研究现状和巨大的市场发展潜力进行了阐述. 二、研究现状

1 膜分离技术和分离膜市场 膜分离是利用功能性分离膜作为过滤介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术之一.和普通过滤介质相比较,分离膜具有更小的孔径和更窄的孔径分布.根据分离膜孔径从大到小的顺序,可以分为微滤(microfiltration)、超滤(ultrafiltration)、纳滤(nanofiltration)和反渗透(reverseosmosis).如图1所示,微孔滤膜孔径在1~0.01Lm左右,可以有效除去水中的大部分微粒、细菌等杂质,超滤膜孔径在几十纳米附近,能够很容易地实现蛋白质等大分子的分级、纯化,能够除去水中的病毒和热原体.纳滤膜和反渗透膜孔径更小,大约在几个埃(1∪=1×10-10m),能够从水中脱除离子,达到海水和苦咸水淡化目的.一般认为,当分离膜孔径小于0.01Lm以后,分离作用的实现,不仅仅依靠孔径大小的/筛分0效果,分子或离子渗透通过膜材料时,渗透物和分离膜间的表面相到作用逐渐占据主要地位.气体分离膜和渗透汽化膜的分离作用是依靠不同渗透组分在膜中溶解度和扩散系数不同来实现,通常可用溶解扩散机理进行定量描述.例如,使用聚乙烯醇和聚丙烯腈为原料的渗透汽化PVA/PAN复合膜,能够从乙醇水溶液中脱除微量的水生产无水乙醇,与萃取精馏、恒沸精馏相比,制取无水乙醇的能耗大约降低1/3左右。 与现存的分离过程相比,膜分离过程在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,容易实现工业放大等.近10多年以来,北美、欧洲、日本等发达国家的政府和大企业联合,投入巨资开发研究.以反渗透分离膜为例,膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜,操作压力也扩展到高压(海水淡化)膜、中压(苦咸水淡化)膜、低压(复合)膜和超低压(复合)膜,80年代以来又开发出多种材质的纳滤膜.膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势,除了传统的中