文献综述
背景介绍1.1常见膜材料与分类膜材料是一种具有选择性分离功能的新材料,高性能的膜材料现已成为高校分离技术的核心,响应国家节约能耗以及绿色环保的宗旨,是一项现有的解决资源、环境、传统改造业问题的先进技术。
常见膜材料有有机膜(organic membrane);无机膜(inorganic membrane);复合膜(composite membrane);混合基质膜(mixed matrix membrane)。
膜材料具备种类多样、制备方法繁多的特点,其用途广泛,根据膜的应用对象可将膜分为用于地表水和污水净化处理的水处理膜[1];用于气体与气体分离、气体中杂志组分脱除的气体分离膜;在苛刻环境下,实现物质分离的特种分离膜以及与人民生活密切相关的用于家用便利的民生膜。
1.2陶瓷膜材料的特点陶瓷膜材料是由金属氧化物经过特殊工艺而形成的具有非对称结构的分离膜材料,具有耐高温、耐溶剂、机械强度高、过滤精度高等优异性能,陶瓷膜存在的主要问题是膜成本过高,膜材料尤其是用于精密分离的纳滤膜材料尚处于研究和发展阶段,膜表面性质单一难以满足应用需求。
因此,开发低成本高性能的超微滤膜材料,突破苛刻环境体系中性能稳定的纳滤膜材料产业化相关技术,研制具有特殊表面性质的抗污染膜材料是目前研究的重点。
1.3陶瓷膜材料的应用陶瓷膜作为无机膜的一种,自20世纪70年代末开始以一种精密的分离材料与技术进入民用领域,用以取代离心、蒸发、板框过滤等传统分离技术[2]。
因其优益的性能特点在近年来在石油化工、生物医药、食品工业、环境保护等领域展现出广泛的应用价值。
主要性能参数与理论基础2.1渗透性能渗透通量(flux)渗透通量(J)为给定操作下,单位时间、单位膜面积透过组分的量,单位为:m3m-2s-1、kgm-2s-1或molm-2s-1;常用单位有m3m-2h-1或kgm-2h-1。
可以用以下关系式表示:J='M' /'At'(1)式中,M为渗透组分的量,m3、kg或mol;A为膜面积,m2;t为操作时间,s。
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