文档介绍：中国陶瓷
第 3& 卷第# 期!!!! :;1<3& %<#
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气体分离无机膜的应用及研究进展
廖传华! 徐南平! 时钧
" 南京工业大学机械与动力工程学院!南京#$%%%&’南京工业大学膜科学技术研究所!南京#$%%%& (
摘要) 阐述了无机膜的优缺点及其在气体分离方面的研究与应用进展!并对无机膜发展中存在和尚待解决的问题作
了简要评述"
关键词) 无机膜气体分离应用
中图分类号! !"#$%&’())))))))))))))))文献标识码! *)))))))))文章编号!+,,#-./01"2,,3#,2-,,+(-,3
出了广阔的发展前景!在全球范围引起了高度重视!无
! 前言机膜进入了全面发展的时期"
#% 世纪*% 年代以来! 随着膜科学技术的发展与" 气体分离无机膜的研究状况与进展
成熟!将膜技术用于气体分离是当前的一个研究热点!
无机材料气体分离膜的研究与开发是膜科学领域的一气体分离无机膜的研究主要集中在以下几个方
个重要方向" 无机膜包括陶瓷膜#金属膜和分子筛膜! 面& 膜及膜反应器设计及制备工艺的研究! 膜表面改
与其他膜材料相比! 无机膜材料具有独特的物理和化性#膜结构及性能的测试与表征及其应用等方面"
学性能!如机械强度大!高温稳定性好!能耐各种酸#碱"!! 膜设计
性介质的腐蚀等! 在涉及到高温和腐蚀性气体的分离膜设计技术$#%包括膜材料和膜结构形态研究#微
过程中具有其他膜材料无可比拟的优越性" 如能将无孔大小与均匀分布的控制方法研究!膜的制备的研究"
机膜应用于气体分离如空气分离得到富氧和富氮产#!$!$ 气体分离无机膜的种类+-!/,
品! 降低传统的空气分离工艺所要求的巨大投资与运无机膜是指以金属#金属氧化物#陶瓷#碳#多孔玻
行费用实现对分离过程的精确控制无疑具有重大的璃等无机材料制成的膜常由
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实践意义"此外!利用膜分离技术对传统的空气分离工等材料组成" 按照膜的孔结构!无机膜可分为两类!即
艺进行改造并拓宽空气产品的使用范围能够推动许致密膜和多孔膜多孔膜主要有多孔陶瓷膜如
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多行业的技术进步具有重大的社会意义+$, 多孔玻璃膜多孔金属膜如多孔不锈钢
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无机膜的研究经历了几个不同的发展阶段! 其研膜9#分子筛膜等!多孔膜具有较大的渗透通量!但渗透
究始于#% 世纪-% 年代!但是由于膜的可塑性差#受冲选择性较差" 致密膜主要包括金属膜"如钯膜#银膜等9
击易破损#价格昂贵等弱点!长期以来发展不快!#% 世和固体电解质膜"如稳定的氧化锆膜#钙钛矿型致密透
纪.% 年代末! 法国和美国相继以铀的浓缩为目的$"%! 氧膜等9! 致密膜的优点是可以获得很高的分离因子!
研究和开发了非对称无机分离膜! 首次将无机膜引入但渗透通量较低"
到分离领域" *% 年代后期!无机膜材料及其制备工艺无机透氧膜是气体分离无机膜中发展最快的方
技术的进步!使纳米级无机微孔膜的制造成为可能!无向!最近几年新开发的混合传导钙