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中國膜科學技術的創(chuàng)新進展

2014-02-01 20:49:24徐南平高從堦金萬勤
中國工程科學 2014年12期
關鍵詞:研究

徐南平,高從堦,金萬勤

(1.南京工業(yè)大學材料化學工程國家重點實驗室,南京210009;2.杭州水處理技術研究開發(fā)中心,杭州310012)

中國膜科學技術的創(chuàng)新進展

徐南平1,高從堦2,金萬勤1

(1.南京工業(yè)大學材料化學工程國家重點實驗室,南京210009;2.杭州水處理技術研究開發(fā)中心,杭州310012)

膜技術可在溫和、低成本條件下實現(xiàn)物質分子水平的分離,已成為當代解決人類面臨的能源、水資源、環(huán)境等領域重大問題的共性技術,受到各國政府高度重視。近年來,隨著政府的大力支持與科研院校的持續(xù)研發(fā),中國膜領域取得了突飛猛進的發(fā)展。本文總體回顧我國膜科學技術的發(fā)展歷程,從膜設計、制備與應用的基礎研究與產(chǎn)業(yè)應用角度,簡要概括我國近10年來在水處理膜、滲透汽化膜、氣體分離膜、離子交換膜、無機膜、膜反應器、新型膜方面取得的創(chuàng)新進展,并展望未來的研究方向與發(fā)展目標。

膜分離;中國;研究進展

1 前言

膜技術是材料科學和過程工程科學等諸多學科交叉結合、相互滲透而產(chǎn)生的新領域,是當代新型高效的共性技術,特別適于現(xiàn)代工業(yè)對節(jié)能降耗、低品位原材料再利用和環(huán)境治理與保護等重大需求,成為實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。膜分離技術推廣應用的覆蓋面在一定程度上反映出一個國家過程工業(yè)、能源利用和環(huán)境保護的水平。

我國膜技術研究始于20世紀50年代。1958年,中國化學研究所研發(fā)出我國第一張膜——聚乙烯醇離子交換膜[1]。20世紀初,中國海洋大學閔學頤教授和中科院化學所朱秀昌先生帶領的研究小組開始探索研究反滲透膜,經(jīng)1967年全國海水淡化會戰(zhàn),首次制備出我國的反滲透(RO)膜——醋酸纖維素膜,為我國膜科學技術發(fā)展打下了良好的基礎。20世紀70年代,中國膜技術進入了早期發(fā)展階段,膜與膜相關產(chǎn)業(yè)得到初步發(fā)展,如電滲析,反滲透,超濾和微濾等。在20世紀80年代,發(fā)展步入繁榮期,新的膜材料不斷涌現(xiàn),新的應用領域持續(xù)拓展。膜法水處理技術被投入使用,如海水淡化、純水生產(chǎn)、液體提純和濃縮等。同時,氣體分離膜也得到較快發(fā)展,富氧和N2/H2分離膜工藝進入工程化階段。滲透汽化,膜蒸餾,無機膜和膜反應器也進入研究階段。20世紀90年代,我國膜研究進入快速發(fā)展時期,對膜材料與膜過程展開了大量研究。其中,無機膜的開發(fā)開始進入商業(yè)化階段,被成功應用于傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)及生物工程等各個行業(yè)。從21世紀初,中國膜研究人員在膜領域取得了長足的進步。面向我國在水資源、能源、傳統(tǒng)工業(yè)技術改造等方面的重大需求,研究緊密圍繞“膜的功能與膜及膜材料微結構的關系、膜及膜材料的微結構形成機理與控制方法、應用過程中的膜及膜材料微結構的演變規(guī)律膜領域”三個關鍵科學問題展開,通過對膜及膜材料微結構與膜功能性質和制備過程關系的研究,初步建立了面向應用過程的膜材料設計與制備理論框架,形成了一系列具有自主知識產(chǎn)權、性能達到國際先進水平的膜材料與膜過程,在水處理膜、透汽化膜、氣體分離膜、離子交換膜、無機膜、膜反應器、新型膜的理論和應用研究方面取得了重要的創(chuàng)新進展,為我國的節(jié)能減排與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造作出了突出貢獻。

2 我國膜領域代表性研究進展

目前,中國有超過100個高校與研究院所從事膜科學技術研究,其中大約30個研究團隊活躍在國際學術前沿。這些年來,我國在分離膜領域取得的巨大進步離不開中國政府的大力支持,包括國家的“973”計劃、“863”計劃、自然科學基金等。自2003年起,膜領域的研究得到了我國連續(xù)兩期“973”計劃的資助(“面向應用過程的膜材料設計與制備基礎 研 究 ”:No.2003CB615700,2003—2008;No.2009CB623400,2009—2013),極大地提升了我國膜科學技術的基礎研究水平。此外,國外知名膜企業(yè)不斷進入中國市場,眾多本土膜公司也相繼建立,擁有近1 000家膜公司,其中超過300個膜制造廠家。這些膜企業(yè)對中國的膜工業(yè)發(fā)展起到了顯著的推動作用,縮短了中國與發(fā)達國家的技術差距。

2.1水處理膜

目前,中國最大的膜產(chǎn)品是用于水處理的超/微濾膜。非溶劑致相分離法(NIPS)和熱致相分離法(TIPS)是用于制備多孔聚合物MF/UF(微濾/超濾)膜最主要的兩種方法。通常,通過NIPS方法制備的MF/UF膜具有較大的指狀孔,但其孔徑大小不均一。經(jīng)由TIPS方法制備的MF/UF膜具有均勻的孔徑和良好的機械強度。最近浙江大學研究人員在國際上首次研制出編織管增強型復合聚氯乙烯(PVC)中空纖維超濾膜制備技術[2],解決了超濾涂層與編織管界面結合強度差的難題并得到全海綿結構膜層,實現(xiàn)了抗污染、高通量、長壽命PVC復合超濾膜規(guī)模化生產(chǎn),年產(chǎn)量4×106m2,成功用于自來水、海水淡化預處理等大型工程,實現(xiàn)了產(chǎn)品出口,應用總規(guī)模達到日產(chǎn)凈水5×105萬m3,年產(chǎn)值5.5億人民幣。國內最大的超濾膜生產(chǎn)廠家——海南立升公司,在海口建有全球最大的超濾膜生產(chǎn)基地之一,年產(chǎn)3×106m2PVC和聚偏氟乙烯(PVDF)毛細管式超濾膜,穩(wěn)居世界前列。2010年,立升承擔了上海世博會世博園區(qū)全部直飲水設施的建造和維護工作,為來自全球的約7 000萬名游客提供高標準的直飲水。此外,PVDF中空纖維超濾膜被廣泛地應用于不同的領域,如膜生物反應器(MBR)系統(tǒng)。近年來,國內首次研制出TIPS法PVDF膜的規(guī)模化制備技術[3],PVDF膜產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長到2013年的1×106m2產(chǎn)能,占比由約5%提高至約10%。膜產(chǎn)品已在40多個工程項目中得到應用,其中重大工程主要有唐山國豐鋼鐵有限公司3×104t/天市政污水回用工程、山西太原鋼鐵集團3×104t/天煉鋼廢水回用工程、內蒙古大唐國際呼和浩特熱電有限責任公司2×104t/天中水回用工程,以及中國最大市政中水回用超濾部分——北京未來科技城8×104t再生水廠一期項目。

我國用于海水淡化方面的膜產(chǎn)品已具備1萬只8040膜組件的年生產(chǎn)能力,其宏觀分離性能達到國際先進水平:與國際主流產(chǎn)品相比,在通量(42 L/m2·h)和脫鹽率(99%)相當?shù)那疤嵯拢ぎa(chǎn)品價格低50%以上,已在日產(chǎn)萬噸級的項目中,進行了示范和應用。另外,還自主設計制備了抗污染反滲透膜(FR8040),并成功應用于上海焦化廠、國電大連開發(fā)區(qū)熱電廠等中水回用項目,運行時間已超過12個月,運行狀態(tài)良好,系統(tǒng)脫鹽率達到97.5%以上,水通量大于40 L/m2·h。產(chǎn)水達到用戶標準,膜性能稍優(yōu)于國外同類產(chǎn)品,推廣應用裝置47余套。

水處理膜在實際應用中的關鍵問題之一是膜污染。例如,在膜生物反應器(MBR)系統(tǒng)中,膜表面形成的生物污染層,會顯著降低膜產(chǎn)品的分離性能和使用壽命。為了提高多孔膜的親水性和防污性能,浙江大學開發(fā)了一系列聚合物膜表面改性方法,包括聚合物接枝、等離子體處理、共聚、大分子固定化等[4~6],有效地降低了生物污染。例如,針對疏水的PVDF膜材料,采用共混方法,兩親高分子組分在成膜過程中,親水鏈段會富集到水凝固浴及膜的表面,疏水鏈段“錨定”在膜表面,防止親水分子流失[7]。再如,將兩性離子單體、納米顆粒(分子篩、碳納米管、TiO2)、磷脂抑菌劑等引入到聚酰胺膜中,獲得抗污染超低壓的反滲透、納濾混合基質膜材料[8]。

2.2滲透汽化膜

滲透汽化是近年膜科學研究中最活躍的領域之一,在分離液體混合物,尤其是痕量、微量物質的移除,近、共沸物質的分離等方面具有獨特優(yōu)勢。20世紀90年代,清華大學在我國首次實現(xiàn)滲透汽化有機膜(聚乙烯醇,PVA)的工業(yè)化應用。目前在我國建立了50多套有機膜滲透汽化脫水工業(yè)工程。其中,滲透汽化乙醇脫水技術與傳統(tǒng)的恒沸精餾脫水技術相比,節(jié)能60%以上,為國家節(jié)能和傳統(tǒng)工業(yè)技術改造做出了貢獻[9]。2009年,南京工業(yè)大學實現(xiàn)了我國分子篩膜的規(guī)模化生產(chǎn),建成年產(chǎn)12萬根管式支撐體工業(yè)化生產(chǎn)線和10 000 m2/年的規(guī)模化生產(chǎn)線,開發(fā)出萬噸級有機溶媒脫水成套裝置,其價格是國外同等技術的50%左右,具有明顯的技術經(jīng)濟優(yōu)勢。該技術先后推廣有機溶媒脫水工業(yè)裝置近40套,年處理量達7×104t,占有國內分子篩膜脫水市場的90%以上。與傳統(tǒng)片堿脫水和分子篩吸附等脫水工藝相比,實現(xiàn)了廢液、廢渣零排放,節(jié)約分離成本50%以上。此外,還在國際上首次實現(xiàn)了滲透汽化有機-無機復合膜的規(guī)模化制備,建成年產(chǎn)1 000 m2的規(guī)模化生產(chǎn)線,膜產(chǎn)品性能優(yōu)于國際主流滲透汽化優(yōu)先透有機物膜產(chǎn)品,尤其在通量方面具有顯著優(yōu)勢。已建成滲透汽化優(yōu)先透有機物工業(yè)示范裝置,在白酒提純、油氣回收等多個領域實現(xiàn)工業(yè)應用。

2.3氣體分離膜

為了解決CO2的排放問題,我國開展了面向節(jié)能減排的膜材料與膜過程研究工作。在973項目的資助下,首次合成了6個系列15種新型共聚聚酰亞胺,均具有較好的氣體分離性能,其中,2′-雙(3,4-二羧酸苯基)六氟丙烷二酐與2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺、1,3-苯二胺、2,6-二氨基甲苯共聚聚酰亞胺的氣體分離性能接近或突破了CO2/CH4分離體系的Robeson上限[10~12]。中國科學院大連化學物理研究所與中國海洋石油總公司合作,將膜分離技術用于分離低品位天然氣中CO2,回收甲烷、輕質油及液化氣,總投資近500萬人民幣,年處理天然量為1 360×104NM3,解決了單井氣田氣源不穩(wěn)定、CO2含量高(80%以上)、含重烴及碏油等技術難點,研發(fā)出直接處理油井氣的成套工藝及裝置,于2006年10月28日在中國石油天然氣股份有限公司海南福山油田一次開發(fā)成功并即投入生產(chǎn)使用。該裝置是目前國內唯一一套膜分離技術用于CO2分離裝置,也是目前世界上同類裝置中處理CO2含量最高的天然氣膜法處理裝置。最近,基于含醚氧基團聚酰亞胺膜材料,研究人員采用干濕法相分離紡制出中空纖維膜,開發(fā)了工業(yè)級分離CO2中空纖維和平板膜卷式組件,組件有效膜面積為4.5 m2和5 m2,并制備出CO2中空纖維膜分離器,為國內首創(chuàng),滲透性能優(yōu)于國外產(chǎn)品。

2.4離子交換膜

在離子交換膜方面,中國科學技術大學開發(fā)了四大系列(溴化聚苯醚系列、氯乙酰化聚合物系列、共混系列和多硅共聚物系列)20余種離子膜產(chǎn)品和一種新型卷式擴散滲析膜組件,建成了年產(chǎn)1×105m2的均相離子膜生產(chǎn)線,填補了國內均相離子膜產(chǎn)業(yè)化的空白,膜產(chǎn)品實現(xiàn)出口。在化工、冶金、特種金屬加工等領域得到廣泛應用,2003年至今推廣使用膜面積達7.35×105m2,打破了以日本和美國為首的國家對我國的技術封鎖和價格壟斷。中國擁有世界上最大的氯堿行業(yè),規(guī)模達到每年3.5×107t。離子膜是氯堿工業(yè)核心設備電解裝置的核心部件。2010年,東岳集團100%國產(chǎn)化的全氟離子膜在萬噸級規(guī)模氯堿生產(chǎn)裝置上獲得成功應用。該成果打破了我國氯堿工業(yè)長期受制于人的歷史,使我國氯堿工業(yè)從此走上了健康發(fā)展的道路。

2.5無機膜

除了有機膜,在中國也有許多科研機構致力于無機膜的研究。其中,陶瓷膜因具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性能,在化工、石化、制藥、生化等過程工業(yè)中獲得了成功應用,成為我國膜領域最有國際競爭力的膜品種之一。南京工業(yè)大學膜科學技術研究所將陶瓷膜過程的設計從以工藝設計為主推進到膜材料微結構的設計,將膜制備技術從以經(jīng)驗為主推進到定量控制的水平。建成了陶瓷膜規(guī)模化生產(chǎn)線,提升了陶瓷膜產(chǎn)品的國際競爭力,在中藥澄清、生物發(fā)酵液凈化、石油化工、環(huán)保等領域得到了廣泛應用。生產(chǎn)出三種材料(氧化鋁、氧化鋯和二氧化鈦)、十幾種規(guī)格的陶瓷超/微濾膜產(chǎn)品。陶瓷膜生產(chǎn)規(guī)模全國最大,世界前三,占中國市場的60%以上,極大地推動了我國陶瓷膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。陶瓷膜產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比具有更高的分離性能與運行穩(wěn)定性。陶瓷膜產(chǎn)品推廣近1 000個工程,產(chǎn)品出口到美國、德國、加拿大等55個國家。用戶涉及國有特大型企業(yè)、上市公司、大型民營企業(yè)及研究開發(fā)單位等,累計創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益10多億元,間接經(jīng)濟效益100多億元。例如,陶瓷膜應用于印鈔廢水,可回收廢水和有價值的染料;氧化鋯膜處理鋼鐵廠產(chǎn)生的大量油包水乳液,油的截留率可達99.9%,水的回收率超過90%,工藝穩(wěn)定運行10多年,超過20個鋼鐵廠采用了該技術。多孔陶瓷膜的另一個重要應用是在生物工程,如肌苷提純。與傳統(tǒng)技術相比,采用陶瓷膜技術肌苷回收率從85%提高至90%以上,降低了生產(chǎn)過程中酸、堿的消耗,減少了70%的廢水排放。

多孔金屬作為一種頗具潛力的工程材料引起了研究者廣泛關注。中南大學開發(fā)了一系列多孔Ti-Al系和Fe-Al合金多孔膜,并應用于TiCl4和Zn-SO4生產(chǎn)。例如,Ti-Al合金多孔膜應用于粗TiCl4原料的固液分離過程中,表現(xiàn)出使用周期長、過濾通量大、分離精度高的突出優(yōu)勢。最大孔徑為17μm的Ti-Al過濾管,其通量可長期穩(wěn)定在8.17 m3/m2·h左右,TiCl4透過清液的固體含量穩(wěn)定在0.1%左右,完全滿足工廠要求。通過該項目的實施,每噸電解鋅可節(jié)約6 kg鋅粉;過濾后,新液品質顯著提高,0#鋅的產(chǎn)率將顯著提高,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

2.6膜反應器

膜反應器是將膜分離技術與反應過程相結合、實現(xiàn)反應產(chǎn)物或催化劑原位分離的一種新技術,被認為是影響化工與石油化工未來的重要研究領域之一。南京工業(yè)大學將陶瓷膜分離技術與催化反應技術耦合,實現(xiàn)了納米催化劑的循環(huán)使用。該技術對納米催化劑的工程應用具有重要的作用,可應用于大部分非均相催化領域,對傳統(tǒng)催化反應技術的改造具有重要影響。將陶瓷膜反應器用于鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化制環(huán)己酮肟的反應中,通過陶瓷膜截留鈦硅分子篩催化劑,構建反應與分離耦合系統(tǒng),有效解決了催化劑的循環(huán)利用問題,縮短了工藝流程,實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的連續(xù)化。在巴陵石化建成3套7×104t/年的鈦硅分子篩催化環(huán)己酮氨肟化制環(huán)己酮肟的生產(chǎn)裝置,在石家莊建成1套1×105t/年的生產(chǎn)裝置,反應的轉化率和選擇性均大于99.5%,膜滲透液中催化劑含量小于1 ppm (1 ppm=10-6),最終產(chǎn)品己內酰胺的質量達到優(yōu)級品,該工藝已連續(xù)穩(wěn)定運行5年。這是全球第一套大規(guī)模的反應-陶瓷膜分離耦合系統(tǒng),標志著我國反應-膜分離耦合技術處于國際前列。

20世紀90年代以來,離子電子混合導體(MIEC)材料被廣泛研究。近年來,提出了具有“協(xié)同效應”的多相混合導體膜材料的設計策略,建立了耐CO2氣氛、耐還原氣氛、高通量的新型混合導體材料的設計與制備方法;提出了具有組成梯度與孔結構梯度的混合導體復合膜的設計策略,采用協(xié)同收縮的思想及開發(fā)旋轉噴涂技術制備了管式擔載超薄致密膜。建立了具有自主知識產(chǎn)權的CO2有效利用及納米催化與膜分離耦合的綜合流程,為工程化奠定了堅實地理論基礎[13]。

2.7新型膜

新材料、新結構的不斷涌現(xiàn)為分離膜的精密制備提供了新的機遇。過去十年中,我國的新型膜得到了迅速發(fā)展。四川大學開發(fā)了溫度響應膜、pH響應膜、分子或離子識別膜以及仿生離子通道膜等具有環(huán)境響應調控功能的新型智能化膜材料設計與制備方法,制備出高性能環(huán)境響應型親和分離膜以及環(huán)境響應型控制釋放膜[14~17]。南京工業(yè)大學提出了基于嵌段共聚物選擇性溶脹獲得均一孔道的方法。將兩親嵌段共聚物作為膜基材,在溶劑退火形成規(guī)整分相結構后,采用選擇性溶劑,對分散相溶脹成孔,獲得孔徑均一、孔道垂直的多孔結構[18~20]。有序介孔材料、多孔配位框架材料、金屬-有機骨架體和共價有機框架材料等具有分子尺寸的孔徑,可以通過分子篩分實現(xiàn)對不同尺寸物質的選擇性截留,在催化、分離、氣體儲存、傳感以及手性拆分等相關的領域具有重要的應用前景。通過新型晶種方法的開發(fā)以及metal organic fram(MOF)膜在氣體、液體分離方面的應用研究,建立了基于金屬有機骨架的高精度分離膜的設計與制備方法[21~24]。此外,石墨烯作為一種由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結構的碳質新材料,因其厚度超薄、機械性能超高等諸多特性,可用于制備兼具高通量與高選擇性的新型膜材料,并提高膜材料的穩(wěn)定性與使用壽命。最近,南京工業(yè)大學在多孔陶瓷支撐體上成功制備出氧化石墨烯/陶瓷復合膜[25],在滲透汽化脫水方面展現(xiàn)出良好的應用前景。

3 結語

近10年來,我國通過對膜材料設計、制備與應用的深入研究,形成了一系列具有自主知識產(chǎn)權、性能達到國際先進水平的膜材料體系。反滲透膜、PVC、PVDF膜等水處理膜縮短了與國際水平的差距;在分子篩膜、有機-無機復合膜、致密膜反應器等趕超了國際先進水平;金屬合金膜、智能膜等新型膜引領了國際膜材料的發(fā)展。通過解決高性能膜材料的微結構控制與過程應用的關鍵技術問題,突破了產(chǎn)業(yè)化的技術瓶頸,在水資源、能源、環(huán)境、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造若干重大領域實現(xiàn)了工業(yè)應用。以上研究促使我國在膜領域發(fā)表的SCI論文數(shù)量呈現(xiàn)快速增長趨勢,近5年在Journal of Membrane Science上發(fā)表的文章數(shù)量超越美國位居全球第一,論文的他引次數(shù)也接近美國。2014年7月20—25日,首次在中國舉辦的“國際膜與膜過程會議”(ICOM2014),吸引了來自40個國家與地區(qū)的1 300多名膜科技工作者,標志著中國膜科學技術的發(fā)展得到了國際社會的高度認可。總之,近年來膜科學技術的研究提升了我國膜領域的原始創(chuàng)新能力、膜材料的產(chǎn)業(yè)競爭力、膜研究的國際影響力。

為了進一步促進分離膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2012年出臺的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》把膜材料列為規(guī)劃內容,重點方向包括水處理膜、氣體分離膜、特種分離膜、新型膜與膜過程。其中,特種分離膜主要是指能夠在高溫、溶劑和化學反應等苛刻環(huán)境下,通過膜特殊的結構與性能,實現(xiàn)過程工業(yè)物質分離的膜材料,主要包括陶瓷膜、分子篩膜、混合導體膜、耐溶劑有機膜、有機無機復合膜等,是未來膜領域發(fā)展的重要方向之一。為此,科技部于2012年批準了由南京工業(yè)大學承擔的國家特種分離膜工程技術研究中心的組建計劃,開展基于特種分離膜的基礎理論和原創(chuàng)技術研究。

此外,近期研究表明,滲透汽化、離子交換、氣體分離等膜分離過程,涉及與流體分子運動自由程相當?shù)目臻g中的傳質行為(即限域傳質過程),無法采用基于大孔介質尺寸篩分機制的超濾、微濾等膜過程的經(jīng)典傳質理論予以精確描述,相關膜材料的制備也尚處于經(jīng)驗摸索階段。因此,未來需研究基于限域傳質機制的分離膜精密構筑與高效過程,著力解決“界面作用下流體混合物限域傳質機制”與“具有限域效應的膜孔微結構的形成機理及調變規(guī)律”兩個關鍵科學問題,以建立流體的限域傳質的理論體系,闡明分離膜的限域傳質規(guī)律,調控具有限域傳質效應的膜孔形成,突破膜選擇性和滲透性相互博弈的瓶頸,推動分離科學與工程的理論創(chuàng)新與技術進步。

長遠來看,我國膜科學技術的發(fā)展仍需緊密圍繞國家重大需求,加強基礎理論與原創(chuàng)技術的研究,繼續(xù)推動我國膜領域的“三個”提升:通過膜材料設計與制備的基礎研究,提升學術水平;通過高性能分離膜材料的工程技術研究,提升產(chǎn)業(yè)競爭力;通過國際學術交流,承擔國際合作項目,主辦國際學術會議,提升國際影響力。

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Innovations of membrane science and technology in China

Xu Nanping1,Gao Congjie2,Jin Wanqin1

(1.Membrane Science&Technology Research Center,State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering,Nanjing University of Technology,Nanjing 210009,China;2.The Development Center of Water Treatment Technology,Hangzhou 310012,China)

Membrane technology could realize molecular-level separation with low cost and high efficiency,which has become a generic technology for solving the big challenges that the mankind faces such as resources and environmental problems.A growing number of countries have paid significant attention to development of membrane technology.In recent years,with the great support from government and continuous R&D efforts,China has made a considerable progress in membrane science and technology.This paper will give a historical review of membrane technology in China.Recent 10-year innovations in fields of water treatment membranes,pervaporation membranes,gas separation membranes,ion exchange membranes,inorganic membranes,membrane reactors,novel membranes will be shown based on the fundamental study and industrial implementation of membrane design,preparation and application. And futuredevelopment directions and goals of the membrane science and technology in China are prospected.

membrane separation;China;progress

P747

A

1009-1742(2014)12-0004-06

2014-10-09

國家“973”項目(2003CB615700,2009CB623400)

徐南平,1961年出生,男,安徽桐城市人,教授,博士生導師,主要從事無機膜及膜過程領域研究;E-mail:npxu@njtech.edu.cn

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