毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1.引言
膜分离技术是指在一定的分子水平上，双组分及多组分的溶质溶剂以一定的外界推动力在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，通常可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等。在经过几十年的发展，膜分离技术在各领域的应用都有着重要地位。[1-2]
本文主要研究的不锈钢中空纤维膜属于无机膜分类下的多孔金属膜。[3]无机膜相对有机膜来说具有显著的以下优点：①机械强度较高，这使得无机膜对于组成复杂的待分离物更为适用，也降低了预处理的成本。②化学稳定性好，更耐腐蚀，酸碱环境。③窄孔径分布以及非堆成结构使得其对特征污染物和特殊分子量的溶质净化效果更佳。④使用寿命一般长达数年，且易于再生。⑤适用于高温环境。但同时也具有较脆，成本高，分离面积小，密封困难的缺陷，使得早期的研究发展难以进行，但随着膜催化反应技术的突破，全球对于无机膜的研究热情纷纷高涨，使得其成为现下的一大科研热点。[4-6]
2.不锈钢中空纤维膜的发展过程
对于微孔金属膜的研究，主要源于上世纪40年代对铀同位素的分离，但由于其热稳定差，并没有出现大规模的工业应用，之后就陷入了几十年的瓶颈期，国内外对其的研究突破鲜有所闻。直至90年代，由美国Graver公司研发出的不锈钢基底，二氧化钛为膜层材料的Scepter金属膜[7-10]，在具有陶瓷膜优点的同时，还具有以下优点：①机械强度高，更为耐压，使得可通过增加压差的样式提高渗透率，进一步加强了分离能力。②热传导性能好，使用寿命提高。③由金属易于焊接的特性弥补了无机膜密封难的缺陷。④多孔结构，使得过滤面积大，吸附量大，便于清洗，大大增强了应用能力[11-12]。多孔金属膜多分为片状，管状膜，其中管状膜商业应用较好，但它们两者仍存有一定的缺陷，如填充密度不高，成本高，较厚的膜壁以及低膜通量也对分离效率造成了很大影响。
所以，科学家们致力于研究不锈钢中空纤维膜，而中空纤维膜于其他膜相比，装填密度大，提供了较大的比表面积，增大了膜利用率，结构简明，易于组装，降低了成本，同时也具有着金属膜机械强度高，韧性强的优越性。基于上述条件，可以预想到今后不锈钢中空纤维膜的应用一定会愈加广泛，发展潜力巨大[13]。
3.不锈钢中空纤维膜的制备方法
不锈钢膜的制备主要有固体粉末烧结法、溶胶-凝胶法、阳极氧化法、化学气相沉积法（CVD）、电解沉积法，喷涂法、径迹蚀刻法等。其中固体粉末烧结法由传统的粉末冶金工艺发展而来，后被用在陶瓷膜的制备上。选用合适的无机粉末，将其均匀分散在包含了黏附剂，分散剂等的有机液体中，待混合稳定后，以特殊方法成型制作成初胚，最终干燥烧结而成。受到无机粉末的粒径、分布、形貌等种种元素影响下，最终的孔径分布，大小，孔隙率也会大不相同，西北有色金属研究院已采用此方法做出了平均流动孔径1μm的金属膜。
4.不锈钢中空纤维膜的应用
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