化學(xué)膜

MCR膜化學(xué)反應(yīng)器簡(jiǎn)稱。

外文名

MCR

產(chǎn)品類型

新型水處理裝置

膜化學(xué)反應(yīng)器是在MBR 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型水處理裝置，是將化學(xué)處理工藝與膜分離工藝加以結(jié)合，使得傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)效率得以提高。2100433B

前言

1997年夏季，我從南開大學(xué)博士后化學(xué)流動(dòng)站出站，來(lái)到中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院工作。第二年在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)為本科生開設(shè)了《膜化學(xué)與膜技術(shù)》課程，由于教學(xué)反應(yīng)很好，該課程很快由當(dāng)初的選修課升為專業(yè)必修課，并成為《化學(xué)工程》的后續(xù)課程。1999年又為研究生開設(shè)了相關(guān)選修課程《膜科學(xué)與膜技術(shù)》。在講授這兩門課的過程中，我參閱了大最的文獻(xiàn)資料，感覺到：多數(shù)膜學(xué)著作的對(duì)象是在膜方面有一定基礎(chǔ)的科研人員和工程技術(shù)人員，缺少將基本化學(xué)原理與膜現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)并有大量例題和習(xí)題的膜學(xué)教材。于是萌發(fā){編一本適合于本科生和研究生教學(xué)的膜學(xué)教程的念頭。}

在隨后的歲月里，本科生《膜化學(xué)與膜技術(shù)》課程的教學(xué)范圍從應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科生又?jǐn)U展到化學(xué)專業(yè)的本科生。同時(shí)由于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)承擔(dān)部分中國(guó)科學(xué)院下屬院所研究生的基礎(chǔ)課程教學(xué)任務(wù)，研究生選課的人數(shù)也在不斷增加，既有科大本部的研究生，也有科學(xué)院下屬院所如大連化物所、上海原子核所、上海有機(jī)所、上海硅酸鹽所、武漢物理所、科學(xué)院合肥分院的研究生。因此我編寫膜學(xué)教材的愿望更加強(qiáng)烈。恰在此時(shí)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)進(jìn)行教學(xué)改革，準(zhǔn)備資助一批“十五”教材立項(xiàng)工作，我的申請(qǐng)很快獲得批準(zhǔn)，并列入“十五”期間教材出版規(guī)劃首批資助對(duì)象，我的愿望終于實(shí)現(xiàn)，這本膜學(xué)教程由此而誕生。

眾所周知，膜學(xué)是一門涉及多學(xué)科的高新技術(shù)邊緣學(xué)科，要想在本教程中包括所有的膜學(xué)內(nèi)容幾乎是不可能的。為此本教程著眼于化學(xué)基本原理與膜學(xué)內(nèi)容的緊密結(jié)合：第一章為膜學(xué)概論，介紹膜的發(fā)展進(jìn)程和主要膜過程原理；第二章將膜學(xué)與材料科學(xué)結(jié)合起來(lái)，介紹多種膜材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和特性、膜材料的穩(wěn)定性、膜材料的選擇和表征方法；第三章介紹膜的制備方法和原理，此部分內(nèi)容將膜與物理化學(xué)中的相圖、相平衡聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)介紹了無(wú)機(jī)膜的相關(guān)內(nèi)容，并用專門的篇幅介紹了目前的新膜品種即無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合/雜化膜的制備方法；本教程第四章是化學(xué)工程的升華，介紹了膜傳遞的擴(kuò)散理論和非平衡熱力學(xué)理論。如果說(shuō)第二至四章是關(guān)于膜化學(xué)的知識(shí)，那么第五至八章涉及的就是膜技術(shù)方面的內(nèi)容：第五章介紹了所有壓力膜技術(shù)原理和應(yīng)用；第六章介紹離子交換膜及相關(guān)技術(shù)；第七章則針對(duì)所有膜過程中污染和濃差極化現(xiàn)象的原因、表征和預(yù)防措施進(jìn)行介紹，涉及到過程的維護(hù)和膜的保養(yǎng)；第八章介紹了一些新型膜技術(shù)，兼顧到研究生教學(xué)內(nèi)容和工程技術(shù)人員的實(shí)際應(yīng)用。

在上述內(nèi)容中，有一部分是作者所在課題組多年的研究成果，如第二章中涉及到聚苯醚膜材料部分、第三章中復(fù)合/雜化膜的制備和部分有機(jī)膜電鏡分析、第五章的部分應(yīng)用示例、第六章的電膜部分、第七章的蛋白質(zhì)吸附部分、第八章的膜控制釋放部分。本教程還特別在每章節(jié)中附上了一定數(shù)量的例題和大量的習(xí)題。另外，本教程有四個(gè)附錄：附錄一以國(guó)外文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，對(duì)膜過程的基本術(shù)語(yǔ)進(jìn)行分類匯總；附錄二列出了一些主要的網(wǎng)上膜學(xué)術(shù)資源和膜工業(yè)站點(diǎn)，以適應(yīng)信息發(fā)展的需要；附錄三列出了主要的膜學(xué)著作，以方便讀者查閱；附錄四選登了往屆研究生選修本課程時(shí)撰寫的部分論文，供研究生教學(xué)參考。

在本教程的編著過程中，既要考慮知識(shí)的基礎(chǔ)性，又要考慮全面性，因而參閱了大量的國(guó)內(nèi)外膜專家的專著和論文。在此，我對(duì)這些文獻(xiàn)的作者表示最衷心的感謝和敬意，正是由于他們這些獨(dú)特和原創(chuàng)性的工作才會(huì)有本教程的存在；同時(shí)由于人力和條件的限制，對(duì)引用過程中未能一一征得原作者的同意而表示深深的歉意，并敬請(qǐng)他們諒解。

本教程經(jīng)國(guó)家海洋局杭州水處理中心高從增院士和莫?jiǎng)π垩芯繂T認(rèn)真審訂，提出了諸多寶貴的修改意見，特別是高從增院士還為本教程提供了一定數(shù)量的例題。對(duì)這兩位膜界前輩辛勤的工作，我表示最誠(chéng)摯的謝意。

本教程得到了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)“十五”教材計(jì)劃立項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的資助。同時(shí)在編著期間，作者正在執(zhí)行國(guó)家自然科學(xué)基金課題(編號(hào)29976040，20106015)的研究工作。本教程編著、出版過程中所發(fā)生的費(fèi)用和這些基金不無(wú)相關(guān)，對(duì)資助這些基金的部門、團(tuán)體，在此我也表示最衷心的感謝!

本教程于2000年動(dòng)筆，2003年6月完成初稿，在此期間，我從東京大學(xué)和東京工業(yè)大學(xué)獲取了大量的膜學(xué)資料。本教程第七章中有關(guān)蛋白質(zhì)污染的內(nèi)容就是我在東京大學(xué)的研究1二作，第六章中雙極膜表征方面的內(nèi)容是我在東京工業(yè)大學(xué)的研究工作，在此對(duì)接待我做合作研究的東京大學(xué)化工系中尾真一(S．Nakao)教授和東京工業(yè)大學(xué)有機(jī)化學(xué)和高分子系的谷剛名彥(A．Tanioka)教授表示最衷心的謝意。同時(shí)我還要感謝荷蘭吐溫大學(xué)的A．B．J．Kemperman博士，他為我寄來(lái)了他們研究小組(歐洲膜研究院)的多篇博士論文和專著，極大地充實(shí)了本教程第三章、第六章和第七章的相關(guān)內(nèi)容。

最后我要感謝中國(guó)膜界前輩和膜界同仁，他們?yōu)橹袊?guó)膜科學(xué)的發(fā)展做出了非常出色的工作，使我國(guó)的膜技術(shù)研究水平上升了一個(gè)很高的臺(tái)階，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距越來(lái)越小。是他們營(yíng)造了一個(gè)編輯出版本教程的良好氛圍；也是受他們的影響，使我對(duì)膜學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

盡管我做了諸多努力，本教程也非盡善盡美，錯(cuò)誤和遺漏之處難免，衷心歡迎讀者提出批評(píng)和建議。我希望本教程能引領(lǐng)更多的初學(xué)者進(jìn)入膜科學(xué)與技術(shù)這個(gè)神圣的殿堂，并最終成為我國(guó)膜技術(shù)后備人才和中堅(jiān)力量。

徐銅文

2003年12月于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)