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氣體分離膜技術(shù)的發(fā)展歷程

1831年，J.V.Mitchell系統地研究了天然橡膠的透氣性，用高聚物膜進(jìn)行了氫氣和二氧化碳混合氣的滲透實(shí)驗，發(fā)現了不同種類(lèi)氣體分子透過(guò)膜的速率不同的現象，首先提出了用膜實(shí)現氣體分離的可能性。1866年，T.Craham研究了橡膠膜對氣體的滲透性能，并提出了現在廣為人知的溶解—擴散機理。雖然在100多年前就發(fā)現了利用膜實(shí)現氣體分離的可能性，但由于當時(shí)的膜滲透速率很低，膜分離難以與傳統的分離技術(shù)如深冷分離法、吸附分離法等競爭，未能引起產(chǎn)業(yè)界的足夠重視。

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多孔膜又分為非對稱(chēng)膜和復合膜

①非對稱(chēng)膜的膜體可分為表皮層和支撐層：表皮層質(zhì)地致密，厚度很?。?.1～0.2μm），但它決定了膜的選擇性和滲透性能；支撐層具有多孔結構，它提供必要的機械強度。膜的結構可通過(guò)調節鑄膜液組成和凝膠形成條件予以控制。

②復合膜是以多孔膜作支撐層，覆以極薄的表皮層。用于工業(yè)分離的合成膜，可制成片狀、管狀和中空纖維狀等，因此膜分離設備也隨之具有多種結構形式。膜的結構形態(tài)，通常借助于電子顯微鏡技術(shù)、電子透射或掃描來(lái)觀(guān)察。

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膜的定義

以常見(jiàn)的超濾過(guò)程為例，分離機理主要為篩分：膜表面有微孔，流體流經(jīng)膜一側的表面時(shí)，部分較小的分子隨部分溶劑穿過(guò)膜到達另一側，形成透析液，而大分子則被截留在原來(lái)的一側，形成截留液，從而達到了將大分子溶質(zhì)與小分子溶質(zhì)及溶劑分離開(kāi)的目的。

形象地說(shuō)，膜就像一張篩網(wǎng)，可以攔下大的、透過(guò)小的。但這張篩網(wǎng)與眾不同的是它的孔徑很小，進(jìn)行的是大小分子的分離。我們只要選擇合適孔徑的膜，就可以進(jìn)行所需的分子級分離。

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