(膜的定义与分类)
膜的分类
膜的分类————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ膜的分类环境与资源学院0８级3班（一）膜的定义所谓的膜,是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。
近年来，膜分离过程已逐渐成为化学工业、食品加工、废水处理、医药技术等方面的重要分离过程。
已经工业化的有微孔过滤、超滤、反渗透、电渗析和气体分离等,渗透汽化也在最近几年中速成了工业规模的装置。
膜分离与反应结合的过程，各种膜反应器的研究和应用也发展较快。
其他非分离膜过程,如控制释放技术,医用人造膜和膜传感器等种类也不少,有的发展速度将超过膜分离过程。
(二)膜的特性◆ 不管膜多薄, 它一定有两个界面。
这两个界面分别与两侧的流体相接触◆ 膜传质有选择性,它可以使流体相中的一种或几种物质透过,而不允许其它物质透过。
（三)膜的分类方法膜种类和功能繁多，分类方法有多种，大致可按膜的材料、结构、形状、分离机理、分离过程、孔径大小进行分类。
3．１ 按材料分类 无机膜和有机膜(1) 有机膜结构：对称膜（微孔膜、均质膜）、非对称膜、 复合膜形状：平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式分离机理： 扩散性膜 、离子交换膜、选 择性膜、非选择性膜分离过程：反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗 析膜、渗析膜、渗透蒸发膜孔径大小：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜材料：有机膜、无机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、聚氟聚合物等等。
通过膜对油滴及悬浮粒子的有效截留，而达到油水分离的目的。
具有出水水质好、操作方便、占地面积小、不产生新的污泥等优点。
膜渗透汽化有机膜电镜图（2)无机膜◆无机膜是固态膜的一种，它是由无机材料,如金属、金属氧化物、陶瓷、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。
◆无机分离膜可以分为致密膜和多孔膜两类◆按IUＰAＣ制定的标准·,多孔无机膜按孔径范围可分为三大类，目前已经工业化的无机膜均为粗孔膜和过滤膜孔径>50 nm 粗孔膜孔径2~50nm 过滤膜孔径<2nm 微孔膜陶瓷膜净水器金属膜电阻膜材料种类高分子有机膜纤维素衍生物类聚砜类聚酰胺类聚酰亚胺类聚酯类聚烯烃类乙烯类聚合物含硅聚合物含氟聚合物甲壳素类无机膜致密膜多孔膜致密的金属膜致密的固体电解质膜致密的”液体充实固体化“动态原位形成的致密膜Pd膜及Pd合金膜Ag膜及Ag合金膜氧化锆膜复合固体氧化膜多孔负载膜多孔金属膜，多孔不锈钢膜多孔Ni膜，多孔Ag膜，多孔Pd膜，多孔Ti膜多孔陶瓷膜，包括Al2O3膜，SiO2膜，ZrO2膜，TiO2膜（多孔玻璃膜，分子筛膜，包括碳分子筛）具体分类◆目前,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。
光学薄膜基础知识
机械性能
硬度与耐磨性
光学薄膜需要有足够的硬 度和耐磨性，以抵抗摩擦 和划痕对光学表面的影响。
韧性
光学薄膜材料需要具有一 定的韧性，以防止因受到 外力而破裂或变形。
附着力
光学薄膜与基材之间的附 着力需要足够强，以保证 薄膜的稳定性和使用寿命。
表面处理与涂层技术
通过表面处理与涂层技术，可以改善光学薄膜的表面质量、提高附着力、增强抗划伤能力等，从而提高其稳定性 和使用寿命。
降低制造成本
规模化生产
通过规模化生产，可以实现成本的降 低和效率的提高，同时提高产品的可 靠性和一致性。
优化工艺参数
通过优化工艺参数，可以减少生产过 程中的浪费和损耗，降低制造成本。 同时，采用先进的生产设备和管理模 式，也能够实现成本的降低和效率的 提高。Fra bibliotek环保照明
光学薄膜可以用于LED照明设备中，提高光 效和照明质量，降低能耗和热量的产生，同 时还可以实现可调色温、可调亮度等功能， 为环保照明提供更多可能性。
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根据材料分类
光学薄膜可以分为金属膜、介质膜、半导体膜等，不同的材料对光的 反射、透射、吸收等特性有显著差异。
02
光学薄膜的特性
光学性能
反射与透射
光学薄膜能够根据需要改变光的 反射和透射行为，如增反膜增加 反射，减反膜减少反射并增加透
射。
干涉效应
薄膜的厚度和材料会影响光的干涉， 通过调整薄膜的厚度和材料，可以 实现对特定波长的光的干涉增强或 减弱。
光学薄膜广泛应用于光学仪器、摄影 器材、照明设备、显示屏幕等领域， 对提高光学元件的性能和改善光束质 量具有重要作用。
膜制备技术
第一章绪论1.1膜科学与技术的发展和现状1.1.1引言膜广泛存在于自然界中。
在生物体内,膜是恒久的、一切生命活动的基础。
在生活和生产实践中,人们也早己不自觉地接触和应用了膜过程,我国汉代的《淮南子》已有制豆腐的记叙,这可以说是人类利用天然物制得食用“人工薄膜”的最早记载。
但是,人类对膜的真正认识和研究却较晚,1784年法国学者阿贝.诺伦特(AbbeNollet)发现水能自然地扩散到装有酒精溶液的猪膀胧内,首次发现并证实了膜的渗透现象:近200年后,杜布福特(Duburnfaut)1963年制成了第一个膜渗析器,从此开创了膜分离技术的新纪元。
1997年世界分离膜制品市场超过40亿美元,其中美国约为11亿美元,欧9.7亿美元,日本超过10亿美元。
表1.1是世界各地区膜市场的构成情况:表1-1膜类型美国欧洲日本微滤 34% 31.8% 32%超滤 17% 9.8% 5.7%透析 17% 40.6% 39.6%反渗透 16.3% 7.3% 6.6%其他 15.7% 10.5% 16.1%由表1-1中可以看出,微滤、超滤、反渗透及透析膜仍居膜市场的主要地位, 但近年来纳滤、气体分离及渗透汽化等种类的膜的应用也在不断扩展。
膜分离技术除了目前已普遍应用于化工、电子、纺织、轻工、冶金、石油食品、医药等领域外,还将在节能技术、环保技术、清洁生产等领域发挥重要作用。
我国水资源十分紧张,水污染严重,随着对环境要求的不断提高,膜分离技术在工业废水处理方面将具有重大意义。
1.1.2膜的定义和分类目前,膜还没有一个精确、完整的定义。
一种最通用的“膜”的广义定义“两相之间的一个不连续区间,具有选择透过性”以,。
由于膜的种类和功能繁多,分类方法有多种:按形态膜可分为气相态、液相态、固相态或它们的组合:按膜内结构膜可分为均质或非均质膜、对称或非对称膜:按电性可以分为中性膜或荷电性膜。
图1-1是一种按膜的来源、形态和结构分类的示意图:图1-1根据物态,膜可分为固膜、液膜与气膜三大类,目前大规模工业应用的多为固态膜,液膜己有中试规模的工业应用(主要用于废水处理),气膜尚处于实验研究中。
膜基础知识
膜分离技术介绍一、概述膜是一层薄的阻挡层，在外界能量作用下，凭借各组分在膜中传质的选择性差异，对多组分的流体物质进行分离、分级、提纯和富集的方法。
1、膜的定义膜是一种起分子级分离过滤作用的介质，当溶液或混和气体与膜接触时，在压力下，或电场作用下，或温差作用下，某些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混和气体的不同组分被分离，这种分离是分子级的分离。
一种最通用的广义定义是“膜”为两相之间的一个不连续区间。
因而膜可为气相、液相和固相，或是他们的组合。
简单的说，膜是分隔开两种流体的一个薄的阻挡层。
描述膜传递速率的膜性能是膜的渗透性。
以常见的超滤过程为例，分离机理主要为筛分：膜表面有微孔，流体流经膜一侧的表面时，部分较小的分子随部分溶剂穿过膜到达另一侧，形成透析液，而大分子则被截留在原来的一侧，形成截留液，从而达到了将大分子溶质与小分子溶质及溶剂分离开的目的。
形象地说，膜就像一张筛网，可以拦下大的、透过小的。
但这张筛网与众不同的是它的孔径很小，进行的是大小分子的分离。
我们只要选择合适孔径的膜，就可以进行所需的分子级分离。
2、膜分离技术的定义把上述的膜制成适合工业使用的构型，与驱动设备（压力泵、或电场、或加热器、或真空泵）、阀门、仪表和管道联成设备。
在一定的工艺条件下操作，就可以来分离水溶液或混和气体。
透过膜的组分被称为透过流分。
这种分离技术被称为膜分离技术。
3、膜的种类分离膜包括：反渗透膜（0. 0001～0. 001μm），纳滤膜（0. 001 ～0. 01μm）超滤膜（0. 01 ～0. 1μm）微滤膜（0. 1～10μm）、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。
他们对应不同的分离机理，不同的设备，有不同的应用对象。
膜本身可以由聚合物，或无机材料，或液体制成，其结构可以是均质或非均质的，多孔或无孔的，固体的或液体的，荷电的或中性的。
膜的厚度可以薄至100μm ，厚至几毫米。
光学膜简介演示
05
光学膜的挑战与解决方案
技术挑战
薄膜制造的精度控制
光学膜的制造需要精确控制薄膜的厚度、均匀性和光学特性，以满 足高精度的光学要求。
复杂形状和结构的制造
对于具有复杂形状和结构的光学膜，制造过程中需要解决的技术难 题包括如何保持形状和结构的准确性以及如何实现大规模生产。
成本增加。
环保挑战
废弃物处理问题
光学膜制造过程中会产生大量的废弃物，如废气、废水和固体废 弃物等，处理这些废弃物需要解决环境问题和成本问题。
能耗问题
光学膜制造过程中需要使用大量的能源，如电力和热力等，因此需 要解决高能耗问题以符合环保要求。
材料可持续性问题
对于使用不可再生原材料制造的光学膜，需要考虑材料的可持续性 问题以符合环保要求。
光学膜可用于提高背光显 示模组的亮度、色彩饱和 度和视角。
高清晰度显示
通过使用光学膜，可以实 现高清晰度、高对比度的 显示效果。
柔性显示
柔性光学膜使得柔性显示 设备更加轻薄、耐用。
太阳能领域
Байду номын сангаас
太阳能电池板
光学膜可以提高太阳能电 池板的吸收效率和输出功 率。
聚光太阳能
通过使用光学膜，可以实 现聚光太阳能的集热和发 电。
06
光学膜的发展前景
技术创新推动发展
1 2
光学膜生产技术的不断提高
随着科技的不断进步，光学膜的生产技术也在不 断优化，提高了生产效率和产品质量。
新材料的应用
光学膜的新材料不断涌现，具有优异的光学、力 学性能以及加工性能，推动了光学膜的发展。
膜科学与技术1
1995 Marcel Mulder. Basic Principles of Membrane Technology, second edition. 。
6. 按仅处理供的学物质习: 参考，请勿侵权
液体分离膜 , 气体分离膜
7. 按是否带电:
荷电膜, 中性膜
10
1.4 膜过程定义与一般特征
• 膜过程是组分在某种推动
推动力
力的作用仅下供，学在由习膜参隔开考，请勿侵权
的两相之间的传递。
流
流
体
体
2 1
• 通过膜过程，膜的功能得以
膜
实现。
11
1.5 膜过程分类
– –
吸萃附取，，仅吸结收晶供，—学—吸亲收习和—性—参不溶同解考性，不同请勿侵权
– 电泳——电荷不同
– 过滤——颗粒大小不同
– 沉降——重力不同
– 离心分离——密度不同
17
膜分离过程依据的物性差别
1. 依分子大小的差别。可认为是过滤的延续，如 MF，UF，及部分RO，NF，GS等。
膜分离与仅一般供过学滤的习数量参级考比较，： 请勿侵权
的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂
并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强
薄膜物理与技术
将气体在电场的作用下离化，形成离子束或等离子体，然后轰击材 料表面，使其原子或分子沉积在基底表面形成薄膜。
化学气相沉积（CVD）
常压化学气相沉积（APCVD）
在常压下，将反应气体在气相中发生化学反应，生成固态物质并沉积在基底表面形成薄膜 。
低压化学气相沉积（LPCVD）
在较低的压力下，将反应气体在气相中发生化学反应，生成固态物质并沉积在基底表面形 成薄膜。
等离子体增强化学气相沉积（PECVD）
利用等离子体激活反应气体，使其发生化学反应，生成固态物质并沉积在基底表面形成薄 膜。
液相外延（LPE）
溶胶-凝胶法
将金属盐溶液通过脱水、聚合 等过程转化为凝胶，然后在一
定条件下转化为薄膜。
化学镀
利用化学反应在基底表面沉积 金属或合金薄膜。
电镀
利用电解原理在基底表面沉积 金属或合金薄膜。
薄膜的特性与性能参数
特性
薄膜具有一些独特的物理和化学特性， 如高表面面积、高纯度、高密度等， 这些特性使得薄膜在电子、光学、磁 学等领域具有广泛的应用前景。
性能参数
评估薄膜性能的参数包括表面粗糙度、 透光性、导电性、硬度等，这些参数 决定了薄膜在不同领域的应用效果。
薄膜的形成与生长机制
形成
薄膜的形成通常是通过物理或化学方法将物质蒸发或溅射到基材表面，然后凝 结或反应形成薄膜。
涉及其他非主要性能的表征，如化学稳定性、热稳定性等。
详细描述
除了光学、力学和电学性能表征外，还有其他一些非主要性能的表征方法，如化学稳定 性表征和热稳定性表征等。这些性能参数对于评估薄膜在不同环境条件下的稳定性和耐 久性具有重要意义，尤其在化学反应容器制造和高温环境应用等领域中具有重要价值。
膜的定义和分类
膜内部网络截留
10.2.6 渗析和电渗析
（1）渗析的基本原理
膜两侧溶液中的溶质或溶剂在浓度差的推动下透过膜。
典型过程：血液透析
渗吸液
溶剂
膜
A
溶
剂
溶B 质
x1 x2
原液
渗出液
溶剂＋扩散物质
渗透过程原理
（2）电渗析的基本原理 溶液中的离子在电位差的推动下，通过荷电膜而同其他不带电
的组分分开。 电渗析过程的基本原理： 阳膜：带负电的阳离子传递膜 阴膜：带正电的阴离子传递膜
◆ 被动传递： 物质由高化学位相向低化学位相传递， 这一化学位的差就是膜分离过程的推动力。
μ‘A
A
μ‘’A μ‘A>μ‘’A
A
被动传递
推动力
压力差 浓度差 电位差 温度差
◆ 促进传递：膜内有载体，在高化
μ‘A
学位一侧，载体同被传递的物质 A
发生反应，而在低化学位一侧又
将被传递的物质释放，这种传递 A+B→AB
AB → A+B
化学反应
主动传递
膜的分离性质
选择性：不同物质在两相中的浓度变化比 透过性：单位推动力下，物质在单位时间内
膜的分类：
透过单位面积膜的量
分类依据 来源 状态 材料 结构 电性 形状 制备方法 分离体系 分离机理 分离过程
分类 天然膜、合成膜 固体膜、液膜、气膜 有机膜、无机膜 对称膜（微孔膜、均质膜）、非对称膜、复合膜 非荷电膜、荷电膜 平板膜、管式膜、中空纤维膜 烧结膜、延展膜、径迹刻蚀膜、相转换膜、动力形成墨 气-气、气-液、气-固、液-液、液-固分离膜 吸附性膜、扩散性膜、离子交换膜、选择性膜、非选择性膜 反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗析膜、渗析膜、渗透蒸发膜
膜分离技术(基础)ppt课件
三、膜分离技术的特点：
膜分离过程是一个高效、环保的分离过程，它是多学科 交叉的高新技术，它在物理、化学和生物性质上可呈现出各 种各样的特性，具有较多的优势。
与传统的分离技术如蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分 离等相比，膜分离技术具有以下特点。
※ 高效的分离过程 ※ 低能耗 ※ 接近室温的工作温度 ※ 品质稳定性好 ※ 连续化操作 ※ 灵活性强 ※ 纯物理过程 ※ 环保 ※ ……
陶瓷膜的主要用途：生物制药、油水分离并举例 金属膜的主要用途：生物制药、化工等
陶瓷膜管元件
陶瓷膜的断面结构 一种陶瓷膜组件的装配图
金属膜
15
B 按功能分： 分离膜， 反应膜。
16
C 按分离过程分： 微滤（MF） 超滤（UF） 纳滤（NF） 反渗透 （RO） 电渗析（ED） 气体渗透（GP） 渗透汽化 （PV）
EDI原理图
17
D 按膜孔径大小分： 微滤膜（0.05－10μm） 超滤膜 (0.05－0.002μm) 纳滤膜（0.001－0.005μm） 反渗透膜。（0.0001－ 0.001μm）
18
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各种膜过程操作参数对比：
20
E、按膜分离结构分：对称膜与不对称膜 不对称膜：指膜的化学结构或物理结构随膜的部位而异，即各向异性膜。用
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四、膜的分类 A 按材料分： 有机膜（高分子聚合膜）， 无机膜（陶瓷 膜、金属[不锈钢]膜、碳膜、玻璃膜）。
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浸润与不浸润：
14
A、无机膜：陶瓷膜、金属膜、玻璃膜和碳膜 陶瓷膜品牌：a、membralox\membraflox\
b、aaflow\orelis\atech\schumacher c、久吾\tami\PCI 金属膜品牌：AccuSep\凯发 玻璃膜与碳膜：PCI
膜法水处理技术
膜法水处理技术膜法水处理技术**节概论膜，更精准而言是半渗透膜，它是一薄层物质，当肯定的推动力应用于膜两侧时，它能依照物质的物理化学性质使物质进行分别。
通常，膜是依照物质的分别范围和应用的推动力来分类。
在解决水资源缺乏的问题上，膜分别过程起到了特别紧要的作用。
在废水或污水排放之前，膜分别过程可以用于废水或污水处理；在废水进入污水系统之前，膜分别过程可以用于回收工业上有用的物质；当然膜分别过程也可以用于生产饮用水。
在生产饮用水方面，使用膜人们可以利用大量的海水资源；此外，在水与废水循环回用方面，膜的特别作用显得非常紧要。
膜分别技术在水处理中的应用，即可用于给水处理也可用于废水处理。
膜技术应用于水处理具有以下优点：1.处理各种滤液，能得到高质量的滤出水；2.膜过程可通过模拟装置加以实现，而且可以连续操作；3.对渗透液具有以肯定比例循环作为工艺用水或再利用的潜力。
膜技术应用于水处理具也存在以下缺点：1.膜的相容性与孔的大小、水的pH值以及水的温度等很多因素有关；2.在某些情况下易生成污垢，使得在一些特别应用中膜的寿命较短3.与传统的物理化学处理相比，一般投资费用较高。
膜的使用寿命，短的只有几个月，但通常是3—7年，有的管式膜系统可超过15年。
影响膜的使用寿命的因素很多，通常有加料贮槽和泵的匹配性能，预处理效果，渗透液的贮存装置以及膜的清洗系统和效果等。
21世纪膜分别的应用将持续增长，尤其是微滤/超滤、微滤/反渗透、微滤/超滤/反渗透或钠滤结合的膜处理过程。
增长的领域包括：1.饮用水处理2.工业废水的脱色3.垃圾填埋场渗滤液处理4.膜生物反应器的应用5.水的回收与循环利用等**节膜分别过程膜分别技术受到广泛的注意，进展快速，是由于膜分别对混合物中各组分的选择性很高，在分别过程中混合物主体没有相变，所用的设备装填密度大、效率高。
1.水处理和膜分别1）用水水的净化与纯化包括从水中去除悬浮物、**、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体，在这方面，膜分别技术发挥了其独特的作用。
膜技术简介全
4、膜分离技术在现代生物技术中的应用
膜已经成为生物技术工程中不可缺少的一部 分。发酵培养基的灭菌过滤、缓冲剂的纯 化和蛋白质产品的制备都经常应用膜分离 技术。其中，病毒过滤是确保生物制品安 全性最常见的单元分离过程。一些病毒具 有强的耐热和耐化学性质，采用加热和化 学失活的方法不能完全杀死这些病毒，而 选择适当微滤或超滤膜则可以有效去除这 些病毒。因此，膜分离技术已成为确保现 代生物制品纯度、安全和效用的基本技术 。
1、按膜材料分类
• 纤维素及其衍生物膜 • 聚砜膜、聚酰胺、聚酰亚胺膜 • 聚丙烯腈膜、聚烯烃膜 • 聚乙烯醇膜、硅橡胶膜 • 陶瓷膜 • 金属膜 • 液膜
2、按制备工艺分类
• 溶液相转化膜 • 熔融挤出膜 • 拉伸膜 • 复合膜 • 核踪痕膜 • 动力形成膜
3、按外形分类
• 片状膜 • 管状膜 • 中空纤维膜
压力差
1001000KPa
0.02-10um 1-20nm
筛分 筛分
多孔膜 非对称膜
纳滤 NF
小分子
脱除大分 子
压力差
5001500KPa
非对称膜 1nm以上 溶解扩散 或复合膜
反渗透 RO
溶剂
压力差
脱除溶质
100010000KPa
0.1-1nm
非对称膜 优先吸附 或复合膜
RO、NF、UF、MF分离示意图
一、膜 科 学
1、膜定义 2、膜结构 3、膜分离机理 4、膜技术特点 5、影响膜的因素 6、膜分离操作方式 7、表征膜性能的参数
1、膜定义
膜：膜是在两相之间通过压力实现分离的一 种物质
1.1、膜不是单纯的隔板或栅栏，它具有分离 功能，对不同物质具有选择透过性；
1.2、膜可以是固体、液体、气体等； 1.3、膜具有良好的机械强度和化学稳定性。
膜的分类
膜的分类环境与资源学院08级3班周子雄史小辉赵丽芳呼吉乐（一）膜的定义所谓的膜，是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。
近年来，膜分离过程已逐渐成为化学工业、食品加工、废水处理、医药技术等方面的重要分离过程。
已经工业化的有微孔过滤、超滤、反渗透、电渗析和气体分离等，渗透汽化也在最近几年中速成了工业规模的装置。
膜分离与反应结合的过程，各种膜反应器的研究和应用也发展较快。
其他非分离膜过程，如控制释放技术，医用人造膜和膜传感器等种类也不少，有的发展速度将超过膜分离过程。
（二）膜的特性◆不管膜多薄, 它一定有两个界面。
这两个界面分别与两侧的流体相接触◆膜传质有选择性，它可以使流体相中的一种或几种物质透过，而不允许其它物质透过。
（三）膜的分类方法膜种类和功能繁多，分类方法有多种，大致可按膜的材料、结构、形状、分离机理、分离过程、孔径大小进行分类。
3．1 按材料分类 无机膜和有机膜(1) 有机膜渗透汽化有机膜电镜图（2）无机膜结构：对称膜（微孔膜、均质膜）、非对称膜、 复合膜形状：平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式分离机理： 扩散性膜 、离子交换膜、选 择性膜、非选择性膜分离过程：反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗 析膜、渗析膜、渗透蒸发膜孔径大小：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜材料：有机膜、无机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、聚氟聚合物等等。
通过膜对油滴及悬浮粒子的有效截留，而达到油水分离的目的。
具有出水水质好、操作方便、占地面积小、不产生新的污泥等优点。
膜◆无机膜是固态膜的一种，它是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。
◆无机分离膜可以分为致密膜和多孔膜两类◆按IUPAC制定的标准·，多孔无机膜按孔径范围可分为三大类, 目前已经工业化的无机膜均为粗孔膜和过滤膜孔径>50 nm 粗孔膜孔径2~50nm 过滤膜孔径<2nm 微孔膜陶瓷膜净水器金属膜电阻◆目前，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。
膜的分类
膜的分类环境与资源学院08级3班周子雄史小辉赵丽芳呼吉乐（一）膜的定义所谓的膜，是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。
近年来，膜分离过程已逐渐成为化学工业、食品加工、废水处理、医药技术等方面的重要分离过程。
已经工业化的有微孔过滤、超滤、反渗透、电渗析和气体分离等，渗透汽化也在最近几年中速成了工业规模的装置。
膜分离与反应结合的过程，各种膜反应器的研究和应用也发展较快。
其他非分离膜过程，如控制释放技术，医用人造膜和膜传感器等种类也不少，有的发展速度将超过膜分离过程。
（二）膜的特性◆不管膜多薄, 它一定有两个界面。
这两个界面分别与两侧的流体相接触◆膜传质有选择性，它可以使流体相中的一种或几种物质透过，而不允许其它物质透过。
（三）膜的分类方法膜种类和功能繁多，分类方法有多种，大致可按膜的材料、结构、形状、分离机理、分离过程、孔径大小进行分类。
3．1 按材料分类 无机膜和有机膜(1) 有机膜渗透汽化有机膜电镜图结构：对称膜（微孔膜、均质膜）、非对称膜、 复合膜形状：平板膜、管式膜、中空纤维膜、卷式分离机理： 扩散性膜 、离子交换膜、选 择性膜、非选择性膜分离过程：反渗透膜、渗透膜、气体分离膜、电渗 析膜、渗析膜、渗透蒸发膜孔径大小：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜材料：有机膜、无机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、聚氟聚合物等等。
通过膜对油滴及悬浮粒子的有效截留，而达到油水分离的目的。
具有出水水质好、操作方便、占地面积小、不产生新的污泥等优点。
膜（2）无机膜◆无机膜是固态膜的一种，它是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。
◆无机分离膜可以分为致密膜和多孔膜两类◆按IUPAC制定的标准·，多孔无机膜按孔径范围可分为三大类, 目前已经工业化的无机膜均为粗孔膜和过滤膜孔径>50 nm 粗孔膜孔径2~50nm 过滤膜孔径<2nm 微孔膜陶瓷膜净水器金属膜电阻◆目前，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。
膜的基本概念(精)
析上，以产生H+和OH—代替耗竭的反离子来传递电荷； 若阴膜先极化，脱盐室水离解产生的 H+透过阳膜进入 浓缩室，使脱盐室膜面呈碱性。 若阳膜先极化，脱盐室水解产生的 OH—透过阴膜进入 浓缩室并富集。结果在阴膜表面形成 MgCO2、CaCO3、 CaSO4等沉淀; 膜面上沉淀的形成除了使膜电阻增加，单位电耗明显 增加，水流阻力升高外，还会因溶液pH的变化使得离 子交换膜受到腐蚀而缩短使用寿命。
用酸溶解或分散污染物等方法。 污染层没形成之前：湍流能有效地降低污染。 污染层形成之后：用酸或碱清洗膜表面，使之 发生化学反应以去除污染物。 目前正在研究的方法：电场驱散污染物、改变 膜的表面特性 (例如让膜表面结合极性或非极 性分子)、使用带电荷分子、固定化酶和有效 涂层等方法。
(三)膜的清洗与消毒
5、电渗析过程中的浓差极化
在电渗析过程中，离子在溶液中的迁移
数并不等于在交换膜中的迁移数。系统 通电时，离子将会在某些局部区域内浓 聚，而在另外区域内稀散。 这种浓聚和稀散的倾向将为离子的扩散 和物理混合所平衡。
6、浓差极化的危害
膜对表面电阻明显增大，电流密度下降，脱盐率下； 电流效率下降，因为很大一部分电流消耗在水的电渗
表面溶液的流动情况
4、浓差极化现象的控制方法
进入膜处理前的预过滤能去除微粒状物质，降低待阻
留溶质的浓度，故可有效控制浓差极化现象。 逆洗(back washing)，是让逆洗液以进料液相反的地流 入膜系统，冲散膜表面的溶质并带出膜系统。 超声波振动；用超声波处理膜或进料液可有效地促进 溶质的均匀扩散 设置湍流促进物：在进料通道口设置静态搅拌器、金 属管或流化床等均可增加液体的湍流程度，被称为是 湍流促进物。 震动和脉冲喂料等 此外，还有研究通过膜、膜系统或膜表面的旋转而达 到控制浓差极化的目的。
膜的物理学和化学
膜的物理学和化学随着科学技术的不断进步，人们对物质的认识也越来越深刻。
膜作为各种物质之间的界面，在现代生产和生活的各个领域中扮演着至关重要的角色。
因此，研究膜的物理学和化学已经成为一个引人注目的研究热点。
本文将分别从物理学和化学两个角度，探讨膜的相关内容。
一、膜的物理学1.膜的定义膜是由分子、聚合物或无机物质构成的薄膜，其厚度通常在1～1000纳米之间。
膜可以是单一的或多层的，它们在生命体系和工业中发挥着重要的作用。
2.膜的分类按膜的性质可以将其分类为以下几种：（1）超滤膜：指孔径小于100纳米的膜，可以分离高分子物质和小分子物质，广泛应用于生物医药和生产领域。
（2）反渗透膜：利用压力将水和溶质分离的膜，广泛应用于水处理和海水淡化等领域。
（3）电渗透膜：通过电场作用将离子和水分离的膜，广泛应用于制备电解质和清洁化学品等领域。
3.膜的制备技术膜的制备技术通常可以分为物理学、化学和生物学方法。
物理学方法包括旋转涂层、蒸发沉积、自组装等。
化学方法包括原子层沉积、溶胶-凝胶、界面聚合等。
生物学方法包括生物界面技术、膜蛋白表达和纳米技术等。
4.膜的应用随着膜制备技术的不断发展，膜在各个领域中的应用越来越广泛。
以下为膜的几个应用举例：（1）膜在生物医药领域中的应用：用于药物控释、生物传感、病原体检测等。
（2）膜在纳米技术中的应用：用于纳米传感与探针、分子识别和生物成像等。
（3）膜在环境领域中的应用：用于水污染处理、大气净化、废气处理等。
二、膜的化学1.膜的化学成分膜的化学成分通常由聚合物、金属、无机物或复合材料组成。
其中，聚合物膜在各个领域中的应用非常广泛。
2.膜的化学性能膜的化学性能主要包括以下几个方面：（1）抗氧化性：膜的抗氧化性能是衡量其耐久性的重要指标。
（2）生物相容性：膜在生物医药领域中应用较广，其生物相容性对于其使用效果具有重要影响。
（3）热稳定性：膜必须具有较好的热稳定性，才能在强酸、强碱或高温条件下正常使用。
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膜的定义与分类
尽管在生产和生活中的诸多领域应用的商品膜种类繁多，以及具体的分离机理和使用方法千差万别，但他们具有共同的特性，即选择透过性。
因此膜的一般定义是：膜是分离两相和作为选择性传递物质的屏障。
它可与一种或两种相邻的流体相之间构成不连续区间并影响流体中各组分的透过速度。
膜的分类
1. 按膜结构分
液膜：按制膜材料形态来分类的一种，即以液态物质为分离介质形成的膜，亦叫液相膜或液膜。
这种膜可以把两种气相，气液两相或两相不互溶的液体进行分隔和促进分离，如乳化液膜和支撑液膜。
固膜：按制膜材料形态来分类的一种以固态物质为分离介质制成的膜，亦叫固相膜
或固体膜。
对称膜：一般指膜的各部分具有相同的特性，其孔结构不随深度而变化的膜。
膜的厚度范围为10～200um。
非对称膜：由同种材料制成的，一层为致密分离层，其厚度通常为0.1～0.5um另一层或多层(如无机膜)为支撑层(其厚度为5～10um)。
2. 按化学组成分类
不同的膜材料具有不同的化学稳定性、热稳定性、机械性能和亲和性能，对于不同的分离体系，利用不同材料制备的分离膜可以取得较好的效果。
有机膜：以有机高分子聚合物为材料制成的具有分离功能的渗透膜。
这类膜的优点是容易加工成型，成本低。
其缺点是在高温，高压和有强吸附组分下，性能不稳定。
无机膜：以无机材料为分离介质制成的具有分离功能的渗透膜，如金属膜、合金膜、陶瓷膜、高分子金属配合物膜、分子筛复合膜、沸石膜和玻璃膜等，它具有化学稳定性好、耐高温、孔径分布窄和分离效率高等特点，可用于气体分离等。
纤维素类是应用最早，也是应用最多的膜材，它主要用于渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜、透析膜中，在气体分离膜和渗透蒸发中也有应用。
由于在较高温度、酸性和碱性条件下纤维素膜易水解，此外易被许多微生物分解，所以纤维素膜的耐久性较差。
金属膜：以金属材料，如钯、银为介质制成的具有分离功能的渗透膜。
可利用其对氢的溶解机理制备超纯氢和进行加氢或脱氢膜反应。
3. 按分离机理分
根据分离机理，膜大致分为多孔膜、无孔膜和载体膜，多孔膜在处理溶液时根据颗粒大小进行分离，主要用于超滤和微滤；无孔膜利用分离体系中各组分溶解度或扩散系数的差异进行分离，主要用于气体分离、透析、蒸汽渗透等过程；载体膜是通过载体分子对某组分高度专一的亲和性来实现不同组分的分离。
4. 按几何形状分
无论在实验室还是在工业生产中，膜都被制成一定形式的组件作为膜分离装置的分离单元。
在工业上应用并实现商品化的膜组件主要有平板型、圆管型、螺旋卷型和中空纤维膜，相应的膜几何形状为平板式、管式、毛细管式和中空纤维式。
后三种皆为管状膜，他们的差别主要是直径不同：直径〉10mm的为管式膜；直径在0.5—10mm之间的毛细管式膜；直径〈0.5mm的为中空纤维膜。