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第一章概论1

1.1 膜的定义1

1.2 膜的分类1

1.3 膜的发展历史1

1.4 商业化膜分离过程特征及其优先研究课题5

1.4.1 分离原理及过程简介5

1.4.2 商业膜分离过程的现状7

1.4.3 传统膜分离过程的优先研究课题9

1.5 今后的研究开发趋势12

1.5.1 商业化膜分离过程的发展趋势12

1.5.2 膜材料的开发趋势13

1.5.3 新型膜过程的开发14

1.5.4 膜科学发展的主要方向16

参考文献17

习题18

第二章 膜材料化学20

2.1 无机膜材料[1]20

2.2 有机聚合物膜材料21

2.2.1 聚合物概述21

2.2.2 液体分离膜材料24

2.2.3 气体分离用高分子膜材料29

2.2.4 电膜用高分子材料34

2.3 膜材料的选择及表征35

2.3.1 膜材料结构状态的选择及玻璃化转变温度36

2.3.2 膜材料溶解性和亲水性的选择及聚合物溶解度参数39

2.3.3 反渗透过程膜材料的选择46

2.4 膜材料的物化稳定性54

2.4.1 膜的抗氧化性和抗水解性54

2.4.2 膜的耐热性和机械强度55

2.5 膜材料的改性57

2.5.1 表面活性剂与膜表面改性57

2.5.2 紫外辐照方法与膜表面改性57

2.5.4 低温氧等离子体方法与膜表面改性58

2.5.3 辐照气相接枝方法与膜表面改性58

2.5.5 表面化学反应59

2.6 溶剂59

2.7 添加剂64

参考文献66

习题68

第三章 膜制备化学70

3.1 对称膜71

3.2 微孔膜71

3.3 非对称膜71

3.3.1 热凝胶法72

3.3.2 非溶液凝胶法73

3.4 荷电膜73

3.5 液膜的制备74

3.6 无机膜的制备75

3.6.1 化学提取法（刻蚀法）75

3.6.2 溶胶－凝胶法75

3.6.3 固态粒子膜烧结法76

3.6.4 化学气相沉积法（CVD）76

3.6.5 阳极氧化法77

3.6.6 无机膜制备新工艺77

3.7 分子筛膜的制备方法78

3.8 无机－有机杂化膜的制备方法80

3.8.1 溶胶－凝胶法（Sol-gel）80

3.8.2 有机聚合物部分热解法（Pyrolysisoforganicpolymers）83

3.8.3 纳米技术共聚法（Nanotechnologicalcopolymerizationmethod）84

3.8.4 化学气相沉积法（Chemicalvapordeposition）84

3.8.5 聚合物溶液沉积法（Solutiondeposition）84

3.8.6 等离子体接枝聚合法（Plasma-graftpolymerizationtechnique）85

3.8.7 其他方法86

3.9 相转化法湿法成膜机理与相图分析86

3.9.1 溶胶凝胶相转化的热力学描述——旋节线和双节线86

3.9.2 溶胶凝胶相转化的动力学描述89

3.9.3 湿法成膜过程的相图解析示例92

3.9.4 膜制备过程中各种参数对膜结构形态的影响94

3.10 后处理对膜形成过程的影响105

参考文献107

习题109

第四章 膜传递化学113

4.1 膜相中的基本传递过程113

4.2 推动力115

4.3 非平衡热力学116

4.3.1 压力驱动过程中的非平衡热力学117

4.3.3 电位驱动过程中的非平衡热力学121

4.3.2 浓差渗析过程中的非平衡热力学121

4.4 膜传递理论122

4.4.1 传质基本方式123

4.4.2 传质微分方程124

4.4.3 膜相中的扩散125

4.4.4 对流传质（膜表面的传质）128

4.5 儿种有代表性的膜内传质方程132

4.6 膜相传递模型的统一137

参考文献139

习题140

5.1 基本原理及操作模式143

5.1.1 微滤过程143

第五章 压力驱动膜技术简介143

5.1.2 超滤过程146

5.1.3 纳滤过程149

5.1.4 反渗透150

5.2 过程和孔结构表征156

5.2.1 膜孔径与孔径分布156

5.2.2 切割（截留）分子量160

5.2.3 流动电位161

5.3 典型的应用实例（组合工艺）162

5.3.1 纳滤和反渗透结合处理金属酸洗废液162

5.3.3 在电泳涂装工业中的应用163

5.3.2 超滤和反渗透结合处理金属电镀洗涤废水163

5.3.4 微滤和纳滤结合处理洗衣废水164

5.3.5 微滤、超滤、反渗透生产速溶茶粉及茶多酚工艺165

5.3.6 超滤－纳滤－反渗透处理大豆乳清废水166

5.3.7 膜法组合工艺生产味精166

参考文献168

习题168

第六章 离子交换膜及其相关技术172

6.1 离子交换膜概述172

6.1.1 定义与分类172

6.1.2 发展概况173

6.2 离子交换膜的制备与表征174

6.2.1 离子交换膜的制备174

6.2.2 离子交换膜的主要性能表征183

6.2.3 离子交换膜性能之间的依存关系189

6.2.4 主要商品离子交换膜的性能测定结果190

6.3 离子交换膜的应用192

6.4 电渗析基本原理及传质特性193

6.4.1 电渗析基本原理193

6.4.2 电渗析基本传质过程194

6.4.3 离子交换膜的传质特性参数对电渗析过程的影响197

6.4.4 电渗析器的结构和操作模式201

6.4.5 特殊电渗析简介204

6.5 离子交换膜浓差渗析206

6.5.1 扩散渗析206

6.5.2 中和渗析208

6.5.3 Donnan渗析208

6.6 双极膜及其水解离210

6.6.1 双极膜概况210

6.6.2 双极膜水解离机理211

6.6.3 双极膜的制备213

6.6.4 双极膜水解离的应用216

参考文献225

习题228

7.1 概述232

第七章 膜通量下降原因分析及操作策略——浓差极化、吸附和膜污染化学232

7.2 浓差极化233

7.2.1 压力驱动膜过程中的浓差极化233

7.2.2 扩散膜分离中的浓差极化237

7.2.3 电渗析中的浓差极化238

7.2.4 浓差极化小结240

7.3 蛋白质的吸附242

7.3.1 蛋白质的一般结构和性质242

7.3.2 蛋白质的吸附244

7.4.1 污染机理与表征249

7.4 膜污染及清洗249

7.4.2 影响膜污染的因素255

7.4.3 膜污染预防256

7.4.4 膜的清洗与再生261

参考文献263

习题264

第八章 其他膜技术简介269

8.1 膜控制释放269

8.1.1 膜控制释放技术的基本原理和分类269

8.1.2 扩散型膜控制释放体系的传质特性（释放动力学）274

8.1.3 膜控制释放技术的应用领域及实例276

8.1.4 膜控制释放技术的研究方向279

8.2 渗透汽化280

8.2.1 渗透汽化原理及分类280

8.2.2 渗透汽化的应用283

8.3 膜蒸馏285

8.3.1 膜蒸馏原理及分类285

8.3.2 膜蒸馏的应用287

8.4 膜接触器289

8.4.1 膜基气体吸收／解吸（析）289

8.4.2 膜基溶剂萃取／反萃支撑液膜291

8.5.1 基本原理和特点294

8.5 膜反应器294

8.5.2 分类及应用295

8.6 亲合膜分离300

8.6.1 基本原理300

8.6.2 基质材料、活化剂、间隔臂和配位基301

8.6.3 亲和吸附操作模式和应用303

参考文献304

习题306

【附录1：膜学中的相关术语】309

【附录2：膜及其相关领域的主要著作一览】318

【附录3：网上膜资源】324

【附录4：部分研究生《膜科学与膜技术》课程论文选登】326