高分子分离膜

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高分子分离膜与膜分离技术要点

H OH
n_ 2 2
H OH
OH H
H H
H
O OH
CH2OH
31
从结构上看，每个葡萄糖单元上有三个羟基。在催化剂（如硫酸、高氯酸或氧化锌）存在下，能与冰醋酸、醋酸酐进行酯化反应，得到二醋酸纤维素或三醋酸纤维素。
C6H7O2 + (CH3CO)2O ＝ C6H7O2(OCOCH3)2 + H2O C6H7O2 + 3(CH3CO)2O ＝ C6H7O2(OCOCH3)3 + 2 CH2COOH
材料
（0.2 nm）
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过滤式膜分离
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材料
17
2）渗析式膜分离
料液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的推动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。
属于渗析式膜分离的有渗析和电渗析等。电渗析（electrodialysis）
在电场中交替装配的阴离子和阳离子交换膜，在电场中形成一个个隔室使溶液中的离子有选择地分离或富集
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材料
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电渗析过程
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材料
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阳极室浓缩室淡化室浓缩室阴极室
+ Cl-
+
+ Cl- Cl+ Na＋ + + 阳极阳膜
－ Cl-
－
Na＋
Na＋
Na＋ Cl- －
Cl- Cl-
－ Na＋－
Na＋
Na＋
－
阴膜阳膜
阴膜
阴极
注意：离子交换膜的作用并不是起离子交换的作用，而是
起离2020子/9/30 选择透过性作用。材料

氮气高分子分离膜-概述说明以及解释

氮气高分子分离膜-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氮气高分子分离膜作为一种重要的气体分离膜材料，具有在气体混合物中分离氮气的高效能力。

随着工业、化工等领域对气体纯度要求的不断提高，氮气高分子分离膜在气体分离和纯化领域的应用逐渐扩大。

本文将探讨氮气高分子分离膜的原理、应用领域以及制备方法，旨在深入了解这一领域的研究与发展现状，为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴。

通过本文的阐述，读者将对氮气高分子分离膜的重要性及其在气体分离技术中的应用有更深入的了解。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分将详细介绍整篇文章的组织结构和内容安排。

首先，介绍整个文章的大纲，包括引言、正文和结论三个部分。

然后，对各个部分的主要内容进行简要描述，以便读者了解整篇文章的脉络和主题。

最后，指出各个部分之间的逻辑关系和联系，让读者能够更好地理解文章的结构和内容。

1.3 目的本文旨在对氮气高分子分离膜进行深入探讨，包括其原理、应用领域以及制备方法，旨在帮助读者更全面地了解和认识这一技术。

通过对氮气高分子分离膜的介绍，读者可以了解到这一膜的重要性和实用性，以及在不同领域中的广泛应用。

同时，我们也希望通过本文的撰写，为进一步研究和发展氮气高分子分离膜技术提供参考和借鉴。

愿本文对读者有所启发和帮助。

2.正文2.1 氮气高分子分离膜的原理氮气高分子分离膜的原理是基于分子尺寸选择性渗透和溶解度差异的作用。

这种膜的选择性通过控制透过膜的速率来实现，从而实现对氮气的有效分离。

氮气高分子分离膜通常采用聚合物材料制成，这些聚合物材料具有特定的孔隙结构和分子亲和力，使其只允许较小的氮气分子穿过膜。

在分离过程中，氮气分子会在高分子材料的孔隙中扩散，并选择性地透过膜，而较大的分子则会被拦截下来，从而实现氮气的分离。

此外，氮气高分子分离膜的原理还涉及到溶解度差异。

对于气体分子来说，溶解度是一个重要的因素，较易溶解的气体分子会更容易透过膜。

第五章高分子分离膜与膜分离技术

5.2.1 多孔膜的分离机理
• 多孔膜的分离机理主要是筛分原理, 依膜表面平均孔径的大小而区分为微滤(0.1-10µm)、超滤(2-100nm)、纳滤 (0.5-5nm),以截留水和非水溶液中不同尺寸的溶质分子。
• 多孔膜表面的孔径有一定的分布，一般来说, 分离膜的平均孔径要小于被截留的溶质分子的分子尺寸。这是由于亲水性的多孔膜表面吸附有活动性、相对较小的水分子层而使有数孔径相应变小, 这种效应孔径愈小愈显著。
聚合物
溶剂
添加剂
均质制膜液
流涎法制成平板型、圆管型；纺丝法制成中空纤维
蒸出部分溶剂
凝固液浸渍
水洗
后处理
非对称膜
L—S法制备分离膜工艺流程框图
将制膜材料用溶剂形成均相制膜液，在模具中流涎成薄层，然后控制温度和湿度，使溶液缓缓蒸发，经过相转化就形成了由液相转化为固相的膜。
复合制膜工艺：
多孔支持膜涂覆
• 多孔膜主要用于混合物水溶液的分离,如渗析 (Dialysis,D)、微滤Microfiltration,MF)、超滤 (Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,NF)和亲和膜 (Affinity membrane,AfM)等;
• 致密膜用于电渗析(Electrodialysis, ED)、逆渗透 (Reverse osmosis,RO)、气体分离(Gas separation,GS)、渗透汽化(Pervaporation, PV)、蒸气渗透(Vapor permeation,VP)等过程。
形成超薄膜的溶液
交联
交联剂
加热
形成超薄膜
亲水性高分子溶液的涂覆
复合膜
复合制膜工艺流程框图

高分子功能膜材料

11/15/2018
三、导电聚合物的结构特点及导电机理
• 所谓导电聚合物是由一些具有共扼二键的聚合物经化学或电化学掺杂后形成的、导电率可从绝缘体延伸到导体范围的一类高分子材料。 • 导电聚合物是完全不同于由金属或碳粉末与聚合物共混而制成的导电塑料,它除了具有聚合物结构外,还含有由掺杂入的一价对阴离子一型掺杂或对阳离子一型掺杂,所以通常导电聚合物的结构分为聚合物链和与链非键合的一价对阴离子或对阳离子两部分组成。导电聚合物除了具有高分子本身特性之外,还兼具了因掺杂而带来的半导体或导体的特性。
◆ 一般通过溶液浇铸法制备平板或管状超滤膜，以纺丝法制备中空纤维超滤膜。 ◆ L-S相转化法是一种较为简单的制膜方法, 其工艺简单,操作方便,且用途广泛,可用来制备各种形态的膜.目前大多数的工业用膜的制备工艺
(1)称取一定量预先干燥的聚合物溶入DMF中,加入一定量的添加剂,通过搅拌使聚合物及其添加剂充分溶解,制成均匀的铸膜液。 ◆ (2)过滤铸膜液,去除未溶解的杂质。 ◆ (3)静置24 h以上,以使铸膜液完全脱泡。 ◆ (4)用刮刀将铸膜液匀速涂在洁净、干燥的制膜板上,于空气中放置一定时间,以挥发部分溶剂,然后, 将制膜板置于水凝结浴中。 ◆ (5)将基膜在水凝结浴中浸泡一定时间后,取出基膜进行系列表征。
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二、高分子功能膜分类
混合物分离膜使用功能划分药物释放缓释膜分隔作用保护膜气体分离膜液体分离膜根据被分离物质性质固体分离膜离子分离膜微生物分离膜被分离物质粒度大小超细滤膜、超滤膜、微滤膜
熔融拉伸膜
高分子功能膜
膜形成过程
根据膜性质
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被截留的溶质分子的分子尺寸。这是由于亲水性的多孔膜表面吸附有活动性、相对较小的水分子层而使有效孔径相应变小，这种效应孔径愈小愈显著。表面荷电的多孔膜可以在表面吸附一层以上的对离子，因而荷点膜的有效孔径比一般多孔膜更小。

高分子膜概述

高分子膜概述一、高分子膜的分类根据孔径尺寸，分离膜可分为微滤（Microfiltration，MF）膜、超滤（Ultrafiltration，UF）膜、纳滤（Nanofiltration，NF）膜和反渗透（Reverse osmosis，RO）膜。

MF膜的孔径尺寸大于50nm，可用于去除悬浮固体、原生动物和细菌等。

UF膜的孔径尺寸为2～50nm，主要用于去除病毒和胶体。

具有纳米孔的NF膜和RO膜可去除溶解的盐离子，是主流的脱盐膜。

RO膜的结构最为致密，其孔径尺寸为0.3～0.6nm，具有很高的NaCl脱盐率（>98％），而NF膜结构更为疏松，孔径尺寸小于等于2nm，通常被称为“低压RO膜”，对NaCl脱盐率较），同时具有更高低（20％～80％），主要用于脱除高价离子（Ca2+、Mg2+和SO2-4的水通量。

二、高分子膜的结构和制备MF/UF多孔高分子膜可独立用于废水处理或作为NF膜和RO膜脱盐过程的预处理。

高分子MF膜和UF膜是应用最广泛的，其主要的制备成膜工艺是相转化法。

MF膜的截面孔分布可以是对称的或是非对称的，对称的MF膜截面孔径变化不明显，膜的厚度是影响其过滤分离性能的主要因素。

非对称的MF膜是由孔径小的表面分离层和孔径大的支撑层组成的，分离层的孔结构和厚度决定了膜整体的过滤分离性能。

UF膜的结构通常是非对称的，如图2-1所示，由开孔的底部支撑层和相对致密的表层构成，支撑层和表层属于同一种材料。

表层起到主要的分离作用，支撑层可使水溶液无阻碍地跨膜传输。

图2-1 聚砜UF膜的SEM照片平板MF/UF膜主要通过相转化法制备，以无纺布作为基底，提高膜的力学强度。

相转化法是指将含有聚合物和溶剂的均相聚合物溶液浸入非溶剂凝固浴中，并在可混溶的溶剂和非溶剂交换过程中发生聚合物固化。

此方法制备的膜的特性可通过改变浇铸条件、聚合物种类、聚合物浓度，溶剂/非溶剂体系和添加剂以及凝固浴条件实现调控。

目前MF/UF高分子膜材料主要包括醋酸纤维素（Cellulose Acetate，CA）、聚砜（Polysulfone，PSF）、聚醚砜（Polyethersulfone，PES）、聚丙烯腈（Polyacrylonitrile，PAN）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）和聚偏二氟乙烯（Polyvinylidine Fluoride，PVDF）等。

功能高分子化学离子交换膜与分离膜概述

离子交换膜在各个方面的应用
• 脱盐或纯化
• 水解
• 浓缩或分离
• 复分解
• 置换
• 电解、氧化、还原以及电化合成
2020/11/26
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
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功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
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电渗析器，异相离子交换膜引自2020/11/26功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
N a+ S O 3-N a+
C lS O 3-N a+
N a+
N a+
C lN a+
磺酸型阳膜在 N aC l稀溶液中平衡示意图 R SO - 固定基团； Na+ 解离子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
9
图例7
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N a+
苯乙烯 -二乙烯基苯共聚物 N a+
_ 3
+
S
O
_ 3
+
磺酸型阳离子交换膜的膜体结构示意图 R SO2 固定基团； + 解离离子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
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图例4
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磺酸型阳离子交换膜曲折通道示意图
R S O 2 固定基团；+ 解离离子
功能高分子化学离子交换膜和分离膜概述
C l-
C O 3-N a+
C l-
C l-
S O 3-N a+
N a+
C l-
C l-

高分子分离膜

超滤膜：不对称膜，形式有平板式、卷式、管式和中空纤维状等。
表面活性层：致密光滑，厚度，细孔孔径小于10nm
超滤膜
过渡层：细孔大于10nm，厚度1-10μm
支撑层：厚度50-250μm，孔径大于10nm。起支撑作用，提高机械强度
性能主要取决于表面活性层和过渡层
超滤膜技术应用
超滤技术主要用于含分子量500-500,000的微粒溶液的分离，是目前应用最广的膜分离过程之一，应用领域涉及化工、食品、医药、生化
3.4 高分子分离膜的制备方法
膜的制备工艺对分离膜的性能十分重要。同样的材料，由于不同的制作工艺和控制条件，其性能差别很大。合理的、先进的制膜工艺是制造优良性能分离膜的重要保证。
制备方法
烧结法拉伸法径迹刻蚀法相转化法复合膜化法
多孔膜最实用
1. 烧结法
将聚合物的微粒通过烧结形成多孔膜
聚合物的微粒
微孔膜的缺点：颗粒容量较小，易被堵塞
微滤的应用
微粒和细菌的过滤。可用于水的高度净化、食品和饮料的除菌、药液的过滤、发酵工业的空气净化和除菌等。微粒和细菌的检测。微孔膜可作为微粒和细菌的富集器，从而进行微粒和细菌含量的测定。气体、溶液和水的净化。大气中悬浮的尘埃、纤维、花粉、细菌、病毒等；溶液和水中存在的微小固体颗粒和微生物，都可借助微孔膜去除。
实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
日本：纤维素酯类膜：53％，聚砜膜：33.3％，聚酰胺膜：11.7％，其他：2％
材料
纤维素
二醋酸纤维素 (CDA)、三醋酸纤维素 (CTA)、硝化纤维素(CN)，混合纤维素(CN-CA)、乙基纤维素 (EC)等。
特点

高分子分离膜的应用.

高分子分离膜的应用学校名称：华南农业大学院系名称：材料与能源学院时间：2017年2月27日膜分离这项技术历经多半个多世界的研究与发展,该项技术的水平越来越完善和成熟,作为一项近些年来才出现并得到各个行业充分重视和利用的高新技术,在石油化工,医学制药,食品行业,生物工程和饮用水处理工程等多个行业和领域都得到了广泛的利用。

1.在生物制药中的应用植物提取液多为含有大量胶体、悬浮颗粒、大分子及可溶性成分组成的混合液。

因此，植物提取液都存在着澄清过滤、分离纯化及浓缩过程，目前植物提取行业大都采用“原料预处理-除菌除杂澄清过程-分离纯化-浓缩及制剂过程”工艺路线，采用板框压滤、树脂分离、溶剂萃取、热浓缩等传统工艺来制备植物提取产物，对于植物提取产物的质量不稳定、有效成分纯度较低、易破坏热敏性物质等活性成分、耗费大量有机溶剂以及耗时耗能等问题仍然存在，而植物提取产物的应用取决于其色泽、气味、状态及功效的稳定性是否达标。

针对传统工艺中存在的不足，许多专家学者对植物提取产物的膜分离进行了广泛深入的研究，从中提取分离有效成分，并研究膜分离集成、联用技术在植物提取产物分离纯化过程中的效益，发现不少植物提取产物的得率及产品纯度、质量稳定性、有效成分的功效性均有显著的提高。

2.在海水淡化中的应用水资源是关系国家经济发展和社会进步的重大战略问题，海水淡化是解决水资源短缺问题的重要举措。

目前，膜法海水淡化日益成为海水淡化的主流技术，主要有已经获得大规模应用的反渗透（ＲＯ）、正在发展中的正渗透（ＦＯ）和膜蒸馏（ＭＤ）等技术。

芳香聚酰胺反渗透膜的出现使反渗透技术商业化，但能耗（每立方米淡水生产耗能3.6～5.7KW/h）和运行成本较高依然是反渗透应用过程中的制约因素。

正渗透过程几乎不需要外部压力，在海水淡化领域应用潜力巨大，然而，目前正渗透膜材料研发相对落后，与传统的聚酰胺、醋酸纤维素反渗透膜相比，商品化正渗透膜在脱盐率、水通量方面仍然有较大差距。

高分子功能膜材料

2024/10/12
多孔膜
按膜旳材料分类
表6—1 膜材料旳分类
类别
膜材料
纤维素酯类纤维素衍生物类
聚砜类
聚酰(亚)胺类
非纤维素酯类聚酯、烯烃类
含氟(硅)类
其他
举例醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷等壳聚糖，聚电解质等
H2O，H(He)，H2S，CO2，O2，Ar(CO)，N2(CH4)，C2H6，C3H8
易
难
聚酰亚胺溶解性差，制膜困难，所以开发了可溶性聚酰亚胺，其构造为：
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O
O
C N
C
CH2 CH2 CH CH
C N
C
O
O
R n
（v）乙烯基聚合物用作膜材料旳乙烯基聚合物涉及聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氯乙烯、聚丙烯酰胺等。共聚物涉及：聚丙烯醇/苯乙烯磺酸、聚乙烯醇/磺化聚苯醚、聚丙烯腈/甲基丙烯酸酯、聚乙烯/乙烯醇等。聚乙烯醇/丙烯腈接枝共聚物也可用作膜材料。
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电渗析技术在食品工业、化工及工业废水旳处理方面也发挥着主要旳作用。尤其是与反渗透、纳滤等精过滤技术旳结合，在电子、制药等行业旳高纯水制备中扮演主要角色。
另外，离子互换膜还大量应用于氯碱工业。全氟磺酸膜（Nafion）以化学稳定性著称，是目前为止唯一能同步耐40％NaOH和 100℃温度旳离子互换膜，因而被广泛应用作食盐电解制备氯碱旳电解池隔膜。
三、分离膜制备措施
相转换法
粉末烧结

高分子功能膜 (PPTminimizer)

多孔膜用于混合物水的分离：多孔膜用于混合物水的分离：渗微滤、超滤、纳滤、亲和膜等。析、微滤、超滤、纳滤、亲和膜等。
依所用膜分为
致密膜用于电渗析（ED）、逆渗析、致密膜用于电渗析（ED）、逆渗析、气）、逆渗析体分离、渗透汽化、蒸汽渗透等过程体分离、渗透汽化、
2010-9-21
4.1 透析
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一、高分子功能膜分类
混合物分离分离膜使用功能划分药物释放缓释膜分割作用保护膜气体分离膜液体分离膜根据被分离物质性质固体分离膜离子分离膜微生物分离膜超细滤膜、超滤膜、被分离物质粒度大小超细滤膜、超滤膜、微滤膜沉积膜熔融拉伸膜膜形成过程溶剂注膜界面膜动态形成膜密度膜根据膜性质相变形成膜乳化膜多孔膜
超滤膜
乙酸纤维素、聚砜和聚丙烯腈是现今通用超滤膜材料。中国科学院广州化学研究所曾开发氰乙基代乙酸纤维素超滤膜能抗菌。中国科学院生态环境中心进行膜防污塞和清洗的工作。
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微滤、 4.2 微滤、超滤和纳滤纳滤
渗透膜，最初的纳滤膜制备方法同逆渗透膜，实质是用脱盐截留率较低的芳香聚酰胺逆渗透膜，用于燃料等中等分子量的物质（芳香聚酰胺逆渗透膜，用于燃料等中等分子量的物质（相对分子质量为500 的截留而容许盐和水通过。 500）量为500）的截留而容许盐和水通过。由于一方面纳滤膜的水通过量远大于逆渗透膜，而纳滤所用压力也较低（ 2.5MPa）；另一方 MPa）；量远大于逆渗透膜，而纳滤所用压力也较低（1-2.5MPa）；另一方面在无机盐类和有机中等分子量物质的分离以及一价阴、面在无机盐类和有机中等分子量物质的分离以及一价阴、阳和多价阳离子分离的要求，促进了纳滤的发展。阴、阳离子分离的要求，促进了纳滤的发展。纳滤技术为硬水软化提供了新途径。现行工艺路线：纳滤技术为硬水软化提供了新途径。现行工艺路线：海水过滤沉降钠离子交换柱去除高价阳离子逆渗透淡水沉降逆渗透浓水淡水

高分子分离膜

膜分离发展概况
• 膜分离过程具有低能耗、分离效率高、设备体积较小等优点，半个世纪以来，膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变，成为一项高效、节能的新分离技术。 • 膜分离在工业上的应用以1925 年saetorious公司成立滤膜公司为起点,此后差不多每10 年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。 • 30 年代的微孔滤膜、40 年代开发的渗析、50 年代的电渗析、60 年代的反渗透、70 年代的超滤、80 年代的气体分离、90 年代的渗透汽化。
高分子分离膜的发展
1846年，德国学者会拜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及电渗析方法建立。 1950年，加拿大学者萨里拉简研究反渗透。 1960年，洛伯和萨里拉简成功地制备具有完整表皮和高度不对称的第一张高效能的反渗透膜，为该法奠定了基础。 1970年代以来，超滤膜、微滤膜成功地开发和应用，有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。
高分子膜分离过程
膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。
1.微滤
鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。具体涉及领域主要有：医药工业、食品工业（明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。
• 目前，几十万吨/天的反渗透海水淡化工厂、全氟离子交换膜制碱技术、近万平方米的大型超滤退浆废水处理以及1000 多套中空纤维氦、氮、氢膜分离装置投入运行等等，都说明膜分离技术的规模、水平和重要作用。

功能高分子第3章高分子分离膜

多用于透析、微滤、超滤、反渗透、膜蒸
发和膜电泳等场合。
醋酸纤维素的缺点: ①在酸、碱存在下易发生水解，pH值适应范
围较窄；
②易受微生物侵蚀；
③耐热性能差；
④耐溶剂性能差。近年来甲壳素类海藻酸钠类成为了新的分离膜制备材料。
2、聚砜类
O
特征基团：
S O
聚砜类树脂基本特性: ① 化学稳定性好，耐热性能好；
聚乙烯醇/丙烯腈接枝共聚物
常见材料的最高允许使用温度
名称醋酸纤维素聚酰胺温度／℃ 35
聚苯并咪唑
聚苯并咪唑酮磺化聚苯醚磺化聚砜聚醚砜酮
90
70 70 120 160
四、高分子分离膜的制备方法
1、致密膜的制备
２、多孔膜的制备
３、复合膜的制备
1、致密膜的制备 (1) 溶剂涂层挥发法高分子铸膜液刮涂在玻璃等表面、干燥旋涂成膜仪★ (2) 水面扩展挥发法高分子溶液在水面扩展、溶剂挥发
（2）超滤技术应用领域超滤技术主要用于含分子量500～500,000的微粒溶液的分离，是目前应用最广的膜分离过程之一，它的应用领域涉及化工、食品、医药、生化等。 ①纯水的制备超滤技术广泛用于水中的细菌、病毒和其他异物的除去，用于制备高纯饮用水、电子工业超净水和医用无菌水等。
②汽车、家具等制品电泳涂装淋洗水的处理
——最上层的表面活性层，厚度0.1-1.5m
中间的过渡层；
最下面的支撑层，呈多孔状。
膜的分离性能主要取决于表面活性层和过渡层。
支撑层的作用为起支撑作用，提高膜的机械强度。
中空纤维状超滤膜的特点:直径小，强度高，不
需要支撑结构，管内外能承受较大的压力差。
制备超滤膜的材料主要有聚砜、聚酰胺、聚丙烯腈和醋酸纤维素等。

气体分离高分子膜

气体分离高分子膜一、介绍气体分离高分子膜是一种能够将气体从混合物中分离出来的薄膜，广泛应用于工业生产和环境保护领域。

它通过选择性渗透的方式，将不同分子大小、形状和极性的气体分离开来，达到纯化气体、回收资源和减少污染的目的。

二、工作原理气体分离高分子膜是由聚合物材料制成的，其内部结构呈现出微孔或孔隙结构。

当混合气体通过膜时，较小的分子能够穿过膜孔洞并被收集起来，而较大的分子则被阻挡在膜表面上。

这种选择性渗透作用是由于不同气体分子与高分子材料之间相互作用力不同所导致的。

三、应用领域1. 氢氧化物制备：在燃料电池中使用氢作为燃料时需要纯净的氢氧化物。

利用高分子膜可以将混合物中的水和其他杂质排除，得到纯净的氢氧化物。

2. 空气分离：将空气中的氧气和氮气分离出来，用于工业生产和医疗领域。

3. 氢气制备：将混合物中的氢和其他杂质分离出来，得到纯净的氢。

4. 二氧化碳回收：在燃煤发电厂等工业生产过程中产生大量二氧化碳，利用高分子膜可以将二氧化碳从混合物中分离出来，达到回收利用的目的。

5. 污水处理：利用高分子膜可以将污水中的有害物质和杂质去除，达到净化水质的目的。

四、高分子材料1. 聚酰胺膜：聚酰胺膜是一种常见的高分子膜材料，具有优异的选择性渗透性能和机械强度。

它广泛应用于空气分离、天然气液化等领域。

2. 聚丙烯膜：聚丙烯膜是一种价格较低、易于制备和使用的高分子膜材料。

它广泛应用于水处理、污水处理等领域。

3. 聚醚酮膜：聚醚酮膜是一种高温、高压下使用的高分子膜材料。

它具有优异的耐化学性和机械强度，广泛应用于气体分离、水处理等领域。

五、制备方法1. 相间聚合法：将两种不相容的高分子材料混合在一起，通过相间聚合反应形成微孔结构。

2. 溶液浇铸法：将高分子材料溶解在有机溶剂中，然后浇铸到平板或管状模具中，在干燥后形成薄膜。

3. 拉伸法：将高分子材料加热至可拉伸状态，然后进行拉伸，形成微孔结构。

4. 化学气相沉积法：利用化学反应在基底上沉积出高分子薄膜。

高分子分离膜

醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸碱存在下易发生水解。为了改进其性能，进一步提高分离效率和透过速率，可采用各种不同取代度的醋酸纤维素的混合物来制膜，也可采用醋酸纤维素与硝酸纤维素的混合物来制膜。此外，醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素也是很好的膜材料。纤维素类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。因此发展了非纤维素酯类（合成高分子类）膜。
2. 非纤维素酯类膜材料（1）非纤维素酯类膜材料的基本特性 ① 分子链中含有亲水性的极性基团； ② 主链上应有苯环、杂环等刚性基团，使之有高的抗压密性和耐热性； ③ 化学稳定性好； ④ 具有可溶性；常用于制备分离膜的合成高分子材料有聚砜、聚酰胺、芳香杂环聚合物和离子聚合物等。
膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。
从结构上看，纤维素的每个葡萄糖单元上有三个羟基。在催化剂（如硫酸、高氯酸或氧化锌）存在下，能与冰醋酸、醋酸酐进行酯化反应，得到二醋酸纤维素或三醋酸纤维素。
C6H7O2 + (CH3CO)2O ＝ C6H7O2(OCOCH3)2 + H2O
C6H7O2 + 3(CH3CO)2O ＝ C6H7O2(OCOCH3)3 + 2 CH2COOH
膜分离技术的应用
乳品加工酒类生产果汁加工酶制剂医疗、卫生产生用水药品生产医疗应用食品工业医疗、卫生方面中药提炼回收有机蒸气水的脱盐和净化环境工程脱气膜
海水与苦咸水淡化
电厂锅炉供水脱盐超纯水制备城市家庭饮用水的净化电泳漆废水电镀废水
应用
聚酯、烯烃类含氟(硅)类

《高分子分离膜材料》课件

分类
根据分离机理可分为纳滤膜、超滤膜、微滤膜和反渗透膜。
特点
高分子分离膜比传统分离方法更节能环保、效率更高、过程更稳定。
应用
高分子分离膜逐渐替代传统分离方法应用于医药制造、食品加工、水处理、化学制品合成等领域中。
高分子分离膜的制备方法
1
膜材料制备
材料选取、掺杂、交联、吸附等方法制备高分子材料。
2
膜材料处理
高分子材料经过膜化、电化学处理等方法制备成膜材料。
3
膜材料成型
薄膜、管膜、平板膜等多种成型方法可以制备出不同形状的高分子分离膜。
高分子分离膜的应用领域
环保
高分子分离膜广泛应用于水处理和空气过滤等环保领域。
医药
高分子分离膜在药物制造过程中筛选和纯化。
食品
高分子分离膜用于浓缩和分离奶制品、酿造食品等，提高生产效率并控制成本。
高分子分离膜的制备方法包括高分子材料制备、膜材料处理和膜材料成型等过程。
高分子分离膜广泛应用于环保、医药、食品等领域中。
高分子分离膜的优势包括高效节能、易于操作等，挑战包括成本高、技术含量高等。
高分子分离膜的发展趋势包括智能化、定制化和纳米化等。
高分子分离膜材料
本课件介绍高分子分离膜材料，包括定义和作用，分类和特点，制备方法，应用领域，优势和挑战，发展趋势，以及结论和要点。
什么是高分ห้องสมุดไป่ตู้分离膜？
定义
高分子分离膜是一种特殊膜材料，可以将混合物中的分子通过膜孔隙分离出来。
作用
高分子分离膜在能源、环保、制药、食品等领域中发挥着重要作用。
高分子分离膜的分类和特点
高分子分离膜的优势和挑战
1 优势

高分子分离膜

高分子分离膜与膜分离技术要点

氮气高分子分离膜-概述说明以及解释

第五章 高分子分离膜与膜分离技术

高分子功能膜材料

高分子膜概述

功能高分子化学离子交换膜与分离膜概述

高分子分离膜

高分子分离膜的应用.

高分子功能膜材料

高分子功能膜 (PPTminimizer)

高分子分离膜

功能高分子第3章高分子分离膜

气体分离高分子膜

高分子分离膜

《高分子分离膜材料》课件

第五章高分子分离膜与膜分离技术