第1章高性能膜材料制備與結構調控1 1.1膜的概念及分類1 1.1.1膜的概念1 1.1.2膜的分類1 1.2膜用聚合物2 1.2.1膜用聚合物種類2 1.2.2膜用聚合物的選擇3 1.3聚合物膜材料的制備方法3 1.3.1非溶劑致相分離法（NIPS法）4 1.3.2熱致相分離法（TIPS法）7 1.3.3自組裝相轉化復合法（SNIPS法） 10 1.3.4其他相轉化制膜方法13 1.3.5其他制膜方法13 1.4高分子膜材料的改性16 1.4.1兩親聚合物共混改性方法16 1.4.2兩親聚合物共混與表面反應相結合改性方法19 1.4.3中空纖維膜增強改性方法22 1.5膜材料制備與結構調控發展現狀及趨勢24 參考文獻24 第２章正/反滲透膜29 2.1正/反滲透的基本原理29 2.1.1滲透現象29 2.1.2反滲透過程31 2.1.3正滲透過程32 2.2正/反滲透膜材料與膜形態35 2.2.1膜材料35 2.2.2膜形態40 2.3正/反滲透膜的性能優化45 2.3.1濃差極化現象46 2.3.2濃差極化的控制與膜設計51 2.3.3膜污染現象53 2.3.4抗污染正/反滲透膜54 2.4正/反滲透膜的應用60 2.4.1海水淡化60 2.4.2污水處理61 2.4.3鹽差發電61 2.5正/反滲透膜發展趨勢62 參考文獻63 ⅹ高性能分離膜材料目錄第3章仿生修飾膜70 3.1糖基化膜材料70 3.1.1糖基化方法71 3.1.2糖基化膜材料的應用81 3.1.3糖基化膜材料的發展前景92 3.2多巴胺仿生修飾膜93 3.2.1多巴胺氧化組裝行為及其黏附機理93 3.2.2聚合物膜材料的多巴胺表面沉積改性96 3.2.3基于多巴胺涂層的二次功能化修飾99 3.2.4未來展望101 3.3仿生礦化膜102 3.3.1仿生礦化的概念與原理102 3.3.2仿生礦化膜的類型102 3.3.3常見的仿生礦化膜103 3.3.4仿生礦化膜的優勢與存在的問題105 3.4仿生修飾膜發展現狀及趨勢106 參考文獻107 第4章均孔膜119 4.1概述119 4.1.1幾種均孔膜的優劣勢119 4.1.2均孔膜的制備119 4.2徑跡蝕刻膜121 4.2.1徑跡蝕刻過程及孔形貌調控121 4.2.2納米孔道的改性及其應用125 4.3光 刻 技 術127 4.3.1傳統光刻技術127 4.3.2軟刻技術128 4.4呼吸圖法130 4.4.1呼吸圖法簡介130 4.4.2冰面制備貫通型蜂窩膜132 4.4.3其他制備方法134 4.5犧牲模板法134 4.5.1膠體晶體法135 4.5.2乳液模板法137 4.5.3生物模板法138 4.6自組裝膜140 4.6.1嵌段共聚物微相分離140 4.6.2粒子、超分子及凝膠自組裝144 4.7碳納米管和石墨烯膜148 4.7.1碳納米管膜149 4.7.2石墨烯膜152 4.8均孔膜發展現狀及趨勢157 參考文獻157 第5章新型滲透汽化膜材料177 5.1滲透汽化原理及分離體系177 5.1.1滲透汽化原理177 5.1.2滲透汽化分離體系179 5.2滲透汽化分離膜材料的選擇179 5.2.1一般原則179 5.2.2極性相似和溶劑化原則180 5.2.3溶度參數原則180 5.2.4親水疏水原則181 5.3有機溶劑脫水膜材料181 5.3.1天然高分子類181 5.3.2合成高分子類184 5.3.3聚電解質絡合物類188 5.3.4有機無機雜化膜材料197 5.4水中脫除有機物膜材料200 5.4.1含硅聚合物201 5.4.2含氟類聚合物204 5.4.3其他類205 5.5有機物有機物分離膜材料206 5.5.1含硅聚合物206 5.5.2聚酰胺和聚酰亞胺206 5.5.3聚氨酯208 5.5.4天然高分子209 5.5.5其他209 參考文獻215 高性能分離膜材料目錄ⅹⅲ第6章油水分離膜231 6.1含油廢水與油水分離231 6.2膜法油水分離的基本原理232 6.2.1分離膜材料的表面浸潤性232 6.2.2破乳現象238 6.2.3油水分離過程中的膜污染241 6.2.4油水分離膜的仿生設計241 6.3常見的油水分離膜243 6.3.1聚合物基分離膜243 6.3.2陶瓷膜249 6.3.3有機無機復合膜250 6.3.4基于篩網結構的油水分離材料251 6.3.5非傳統油水分離膜253 6.4特殊類型油水分離膜256 6.4.1催化功能油水分離膜256 6.4.2刺激響應型油水分離膜257 6.4.3雙親性油水分離膜258 6.4.4非對稱浸潤型油水分離膜259 6.5油水分離膜發展現狀及趨勢259 參考文獻261 第7章納濾膜266 7.1概述266 7.1.1納濾技術的發展266 7.1.2納濾膜的特點及其分離機理268 7.2納濾膜的種類及其制備方法269 7.2.1有機高分子納濾膜269 7.2.2聚酰胺納濾膜273 7.2.3納米雜化納濾膜279 7.2.4新型“離子對”結構聚電解質納濾膜285 7.2.5新型有機高分子納濾膜291 7.2.6新型無機納濾膜295 7.3納濾膜的應用297 7.3.1無機鹽的分離297 7.3.2有機物和無機鹽的分離298 7.3.3有機物的分離299 7.4納濾膜發展現狀及趨勢 300 參考文獻301 第8章鋰離子電池隔膜318 8.1二次電池與隔膜材料簡介318 8.2鋰離子電池工作原理及隔膜的作用319 8.3聚烯烴隔膜材料的制備321 8.4聚烯烴隔膜的改性323 8.4.1表面聚合物涂層改性323 8.4.2表面無機涂層改性326 8.4.3表面接枝改性327 8.4.4聚烯烴隔膜的共混改性328 8.5無紡布隔膜330 8.6聚合物電解質隔膜334 8.6.1全固態聚合物電解質隔膜335 8.6.2凝膠聚合物電解質隔膜341 8.6.3多孔型聚合物電解質隔膜341 參考文獻344 第9章燃料電池膜354 9.1燃料電池簡介354 9.2全氟質子交換膜及其改性355 9.2.1Nafion的結構模型和質子傳導機理355 9.2.2簡單物理及化學處理的全氟質子交換膜357 9.2.3多孔材料增強的全氟質子交換膜359 9.2.4無機粒子摻雜的全氟質子交換膜360 9.3部分含氟質子交換膜365 9.4非氟質子交換膜369 9.4.1改性商品芳香聚合物膜369 9.4.2新型磺化芳香聚合物膜370 9.4.3聚膦腈基質子交換膜374 9.4.4聚苯并咪唑/磷酸摻雜膜375 9.5陰離子交換膜376 參考文獻380