高分子分离膜的应用及发展综述
新型高分子材料在膜分离技术中的应用
新型高分子材料在膜分离技术中的应用摘要: 随着科学技术的不断发展，新型高分子材料在膜分离技术中的应用越来越广泛。
本文将重点介绍新型高分子材料在膜分离技术中的应用现状及未来发展趋势，分析其优势和局限性，以期为相关领域的研究提供参考。
关键词：新型高分子材料；膜分离技术；应用；发展趋势一、引言膜分离技术是一种常见的分离技术，广泛应用于水处理、环境保护、生物医药等领域。
传统的膜分离材料多为聚合物、陶瓷等材料，但随着新型高分子材料的不断发展，其在膜分离技术中的应用也逐渐受到关注。
本文将针对新型高分子材料在膜分离技术中的应用进行探讨，以期为相关领域的研究提供一定的参考价值。
二、新型高分子材料在膜分离技术中的应用现状1. 聚合物材料在膜分离技术中的应用聚合物是一类重要的高分子材料，其在膜分离技术中具有广泛的应用前景。
目前，聚合物膜的主要应用包括超滤、纳滤、反渗透等多个领域。
例如，聚酰胺膜是一种常见的反渗透膜材料，具有优异的渗透性能和稳定性，被广泛应用于海水淡化、废水处理等领域。
此外，聚丙烯腈膜、聚醚砜膜等也在膜分离技术中发挥着重要的作用。
2. 纳米材料在膜分离技术中的应用纳米材料是一种具有纳米级尺寸的材料，具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于膜分离技术中。
例如，碳纳米管膜具有高渗透性和高选择性，可用于气体分离、离子交换等领域。
石墨烯膜具有高导热性和高机械强度，被应用于海水淡化、气体分离等领域。
此外，金纳米颗粒、氧化铁纳米颗粒等纳米材料也在膜分离技术中展现出巨大的潜力。
3. 高性能膜在膜分离技术中的应用高性能膜是一类具有优异性能的新型膜材料，受到广泛关注。
例如，具有特殊孔径结构的多孔膜具有高渗透性和高选择性，被广泛应用于超滤、纳滤等领域。
采用交联技术制备的交联膜具有较高的稳定性和耐腐蚀性，被广泛应用于废水处理、有机溶剂分离等领域。
此外，通过功能化改性的功能膜也在膜分离技术中取得了显著的应用效果。
三、新型高分子材料在膜分离技术中的优势1. 具有优异的分离性能新型高分子材料具有独特的物理和化学性质，如高渗透性、高选择性、高稳定性等，可有效提高膜分离技术的分离效率和分离质量。
高分子分离膜的设计及其应用研究
高分子分离膜的设计及其应用研究高分子分离膜是一种利用高分子材料制成的薄膜，透过筛选不同分子大小和形状来实现分离和纯化的过程。
近年来，随着生物制药工业的快速发展以及工业废水处理等领域的需求增加，高分子分离膜被广泛应用于蛋白质纯化、离子交换、气体分离和水处理等领域。
高分子分离膜设计的主要目的是控制膜孔径大小和形状，以满足特定应用要求。
通常情况下，膜的孔径大小决定了膜的筛选性能。
而高分子膜的制备方法对孔径大小和形状的控制也有着极大的影响。
主要制备方法包括相分离法、冲压法、拉伸法和微射线刻蚀法等。
其中，相分离法和拉伸法具有成本较低、高产量和可批量生产等优点，目前是最为常用的制备方法。
相分离法制备高分子分离膜时，通过控制高分子本身的性质以及添加剂的种类和比例来调制成膜液。
将膜液放置在基材上，并加以干燥和烘烤，即可制得成膜。
而拉伸法则是通过将成膜过程中的高分子膜拉伸来增加其孔径大小，从而得到所需的筛选膜。
高分子分离膜的应用研究方面，生物技术、制药技术中的蛋白质纯化是最为重要的研究方向之一。
在生物技术和制药生产中，分离纯化的高效率和高选择性对产品的质量和产量有着决定性影响。
水处理方面，高分子分离膜的应用也十分广泛，例如海水淡化和水中重金属去除等。
在这些应用中，高分子分离膜能够在筛选出目标分子的同时，还能够防止多余杂质进入产品中，有效提高分离效果。
气体分离方面，高分子分离膜广泛应用于空气分离、检测和制备。
例如，在航天领域，高分子分离膜能够精确筛选出空气中的氧气、氮气等成分。
此外，高分子分离膜在海洋生物学和环境学领域也有广泛的应用。
例如，用于海水中微生物的筛选和水中有机物的去除等。
未来，高分子分离膜还将在其他方面得到更广泛的应用和发展。
综上所述，高分子分离膜作为一种高科技新材料，具有成本较低、高效性和可自定义等优点。
随着各个行业对于高分子分离膜质量的不断提高和对技术创新的追求，高分子分离膜的应用将会更加广泛，其设计与研究工作也将持续推进和深入。
综述：高分子膜分离技术
高分子膜分离技术摘要:对现有的超滤、微滤、渗透汽化及气体分离等膜技术在水处理和石油化工产业领域的研究与应用现状进行了综述,分析了各种膜产品的市场占有率及未来发展趋势.提出了利用膜分离技术改造传统产业及提高工业生产经济效益的可能途径。
关键词:膜分离;水处理;气体分离;石油化工一、研究背景膜分离过程作为现代材料科学、高分子物理化学以及化学工程交叉融会而形成的新型高效分离技术,近10多年以来得到了显著的技术进步和应用市场发展.膜分离技术进步的动力主要来自两个方面,现代分析技术和微细加工技术的发展使得从微观或介观尺寸上对材料加工过程进行有效控制成为现实,能够高质量地稳定生产具有特定微观结构的分离膜.另外,在工业生产过程中存在许多现有技术难于解决的技术难题,例如,对采油、炼油过程产生的大量含油污水深度处理和油田回注用水的低成本化;燃料油储存、运输过程中产生的大量有机蒸气回收利用;膜分离能够有效克服精馏过程恒沸点,降低精馏过程能耗等问题.以上技术需求极大地推动膜分离过程在石油化工领域的应用基础研究,所取得的成果为膜分离技术在石油化工领域的推广应用奠定坚实基础.通过论述膜分离技术本身特征,分析了石油开采和石油产品加工过程膜分离技术的应用研究现状,以技术经济的综合评价为基础,对膜分离技术在石油化工领域应用研究现状和巨大的市场发展潜力进行了阐述.二、研究现状1 膜分离技术和分离膜市场膜分离是利用功能性分离膜作为过滤介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术之一.和普通过滤介质相比较,分离膜具有更小的孔径和更窄的孔径分布.根据分离膜孔径从大到小的顺序,可以分为微滤(microfiltration)、超滤(ultrafiltration)、纳滤(nanofiltration)和反渗透(reverseosmosis).如图1所示,微孔滤膜孔径在1~0.01Lm左右,可以有效除去水中的大部分微粒、细菌等杂质,超滤膜孔径在几十纳米附近,能够很容易地实现蛋白质等大分子的分级、纯化,能够除去水中的病毒和热原体.纳滤膜和反渗透膜孔径更小,大约在几个埃(1∪=1×10-10m),能够从水中脱除离子,达到海水和苦咸水淡化目的.一般认为,当分离膜孔径小于0.01Lm以后,分离作用的实现,不仅仅依靠孔径大小的/筛分0效果,分子或离子渗透通过膜材料时,渗透物和分离膜间的表面相到作用逐渐占据主要地位.气体分离膜和渗透汽化膜的分离作用是依靠不同渗透组分在膜中溶解度和扩散系数不同来实现,通常可用溶解扩散机理进行定量描述.例如,使用聚乙烯醇和聚丙烯腈为原料的渗透汽化PVA/PAN复合膜,能够从乙醇水溶液中脱除微量的水生产无水乙醇,与萃取精馏、恒沸精馏相比,制取无水乙醇的能耗大约降低1/3左右。
高分子分离膜发展
高分子分离膜发展高分子分离膜是一种具有微孔结构和分子筛效应的薄膜材料，广泛应用于分离、纯化和浓缩等领域。
近年来，随着科学技术的不断发展和应用需求的增加，高分子分离膜得到了广泛的研究和发展，取得了显著的进展。
高分子分离膜在水处理领域发挥着重要的作用。
水资源是人类赖以生存和发展的重要基础，而水的处理和利用对于保障人类的生活和环境的可持续发展至关重要。
高分子分离膜作为一种有效的水处理技术，可以实现对水中杂质、溶解物和微生物等的分离和去除，从而提高水的品质和净化效果。
例如，利用高分子分离膜可以实现海水淡化，将咸水转化为可供人类生活和工业用水的淡水，解决水资源短缺问题。
此外，高分子分离膜还可以应用于废水处理、饮用水净化和水资源回收等方面，为人类创造更加洁净和可持续的水环境。
高分子分离膜在生物医药领域具有广阔的应用前景。
随着人口老龄化和健康意识的提高，生物医药领域对于高效、精确的分离和纯化技术的需求日益增加。
高分子分离膜作为一种理想的分离材料，具有良好的生物相容性和选择性，可以应用于生物大分子的分离、纯化和浓缩等过程。
例如，利用高分子分离膜可以实现药物的纯化和提纯，提高药物的质量和疗效；同时，高分子分离膜还可以用于生物分子的分离和富集，如蛋白质的纯化、DNA的提取和细胞的分离等，为生物医药研究和临床诊断提供了重要的工具和技术支持。
高分子分离膜还在能源领域展示出了巨大的应用潜力。
能源是人类社会发展的基础和动力，而高分子分离膜作为一种能够实现能量转换和分离的关键材料，对于能源的合理利用和高效转化具有重要意义。
例如，高分子分离膜可以应用于燃料电池中的质子交换膜，实现氢离子的传输和电荷的分离，提高燃料电池的效率和稳定性。
高分子分离膜作为一种重要的分离材料，在水处理、生物医药和能源等领域具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。
随着科学技术的不断进步和应用需求的增加，相信高分子分离膜将在未来发展中发挥更加重要的作用，为人类的生活和社会发展做出更大的贡献。
高分子分离膜材料的发展与应用
高分子膜材料的发展与应用姓名：熊腾飞班级：材科jd1401学号：0121401101309班级序号：28摘要：作为膜分离技术的核心,膜材料越来越受到人们的重视。
目前膜材料的研究主要集中在已开发的功能高分子膜材料和无机膜材料。
相比无机膜材料，有机膜材料具有韧性好、成型性好、相容性好、空隙率大等优点，已成为成为研究的热点。
本文首先对高分子分离膜的概念，分离机理，膜的分类进行了简介。
全文主体是高分子分离膜的发展与应用，着重介绍了四类高分子膜材料的研究进展，包括天然高分子类、聚烯烃类、聚酰胺类以及聚砜类膜材料，涉及其特点、应用情况、缺点、改性方法等。
在文章结尾，总结了高分子分离膜面临的共性问题，并展望了最合适的解决方法。
关键词：高分子，膜材料，分离，改性1.引言随着科技的发展与社会的进步，人们对分离技术的要求逐渐提高。
特别是21世纪以来，药物缓释、肾脏透析膜、气体分离富集、海水淡化、污水处理、共沸物分离、食品加工等研究应用热点都离不开高水平的分离技术[1]。
传统的分离技术主要有沉淀、过滤、重结晶、筛分、蒸发、离子交换等。
然而，这些技术都伴随着大量能量的消耗。
相比之下，膜分离技术耗能较低，且过程相对简单，选择性高，被誉为“化学工业的明天”[2]。
膜分离技术的核心在于膜，可分为无机分离膜和有机分离膜。
无机分离膜难以成型，脆性强，抗冲击性有限，其低孔隙率也使其性能降低。
有机分离膜（也称高分子分离膜）很好的克服了这些缺点，不仅成型性好、韧性强，而且兼具环保、高选择性分离、生物相容性强、可设计性强的特点[3]。
然而，有机分离膜的发展也面临着一些挑战。
2.基本概念2.1高分子分离膜的定义及评价标准高分子分离膜，广义来讲，是指由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜，一般为固态或液态。
高分子分离膜之所以具有分离物质的功能，主要在于其选择透过性。
选择透过性的实现需要一定的推动力，例如压力差、浓度差、温度差或者电位差等。
我国高分子分离膜的应用分析
我国高分子分离膜的应用分析摘要：高分子分离膜是由高分子复合材料制成的具有分离流体混合物功能的膜。
在膜分离过程中，采用分离膜作为中间层。
在压差和浓差电位差的驱动下，通过不同的膜穿透率，使流体混合物中的组分在膜的两侧富集，达到分离、精制、浓缩和回收的目的。
单位时间内通过膜的流体量（透过速度）和不同物质的传输系数（分离系数）与某些物质的保留率之比是衡量膜性能的重要指标。
一、国内高分子分离膜发展史我国膜科学技术的发展始于1958年对离子交换膜的研究，20世纪60年代进入了一个开创性的发展阶段，1965年对反渗透技术进行了探索。
全国海水淡化之战始于1967年。
极大地促进了我国膜技术的发展。
从上世纪70年代的后期，高分子迎来了快速发展阶段。
并于上世纪80年代进入推广应用阶段。
20世纪80年代是气体分离和其它膜的发展阶段。
广泛的应用于不同的领域，但今天对于我们来说，特别是随着我国的工业制备分离膜的大量需求，使其具有其它聚合物所不具备的特性和特性。
聚合物分离膜的制备方法有流延法、坏溶剂凝胶法、微粉烧结法、直接聚合法、表面涂覆法、可控拉伸法、辐射化学蚀刻法和中空纤维纺丝法。
二、高分子分离膜的研究现状1、对于氢气的回收替代聚合物分离膜对氢气具有选择性，可有效用于合成气的调节、冶炼气中氢气的回收和液氨合成中氢气的回收。
这种技术在美国被广泛应用。
同时也为我国的高分子化工产业起到积极的示范作用。
2、有机气体的回收一些高分子材料对有机气体具有特殊的选择性和可过滤性。
分离膜用于回收有机气体，如塑料合成中单分子气体的回收、工业废气中有机物的回收、能源的利用、气体的净化等。
美国和西方国家生产的高分子分离膜广泛应用于化工和环境治理中。
3、用于天然气的回收天然气中含有CO2、H2O和H2S，是造成天然气质量低、输送管道情况下来进行，但是易腐蚀的情况是它的主要原因。
那么需要聚合物分离膜能有效去除这些有害物质，只有要这样的情况下才能更好的提高天然气质量，并且通有效的延长管道使用寿命。
高分子分离膜
超滤膜：不对称膜，形式有平板式、卷式、管式和中空纤维状等。
表面活性层：致密光滑，厚度，细孔孔径小于10nm
超滤 膜
过渡层：细孔大于10nm，厚度1-10μm
支撑层：厚度50-250μm，孔径大于10nm。起支撑作用，提高机械强度
性能主要取决于表面活性层和过渡层
超滤膜技术应用
超滤技术主要用于含分子量500-500,000的微粒溶液的分离，是目前应用最广的膜分离过程之一，应用领域涉及化 工、食品、医药、生化
3.4 高分子分离膜的制备方法
膜的制备工艺对分离膜的性能十分重要。同样的材料，由于不同的制作工艺和控制条件，其性能差别很大。 合理的、先进的制膜工艺是制造优良性能分离膜的重要保证。
制备方法
烧结法 拉伸法 径迹刻蚀法 相转化法 复合膜化法
多孔膜 最实用
1. 烧结法
将聚合物的微粒通过烧结形成多孔膜
聚合物的微粒
微孔膜的缺点： 颗粒容量较小，易被堵塞
微滤的应用
微粒和细菌的过滤。可用于水的高度净化、食品和饮料的除菌、药液的过滤、发酵工业的空气净化和除菌等。 微粒和细菌的检测。微孔膜可作为微粒和细菌的富集器，从而进行微粒和细菌含量的测定。 气体、溶液和水的净化。大气中悬浮的尘埃、纤维、花粉、细菌、病毒等；溶液和水中存在的微小固体颗粒和微生 物，都可借助微孔膜去除。
实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。
日本： 纤维素酯类膜：53％， 聚砜膜：33.3％， 聚酰胺膜：11.7％， 其他：2％
材料
纤维 素
二醋酸纤维素 (CDA)、三醋酸纤维素 (CTA)、硝化 纤维素(CN)，混合纤维素(CN-CA)、乙基纤维素 (EC)等。
特点
2024年高分子分离膜市场前景分析
2024年高分子分离膜市场前景分析引言高分子分离膜是一种用于分离混合物的薄膜材料，广泛应用于水处理、气体分离、食品加工、制药等领域。
随着环境保护和产业发展的要求，高分子分离膜市场呈现出快速增长的趋势。
本文将从市场规模、应用领域、竞争格局和发展趋势等角度分析高分子分离膜市场的前景。
市场规模高分子分离膜市场在过去几年中经历了快速增长，预计将继续保持增长势头。
根据市场调研公司的数据，2019年高分子分离膜市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将增长至XX亿美元。
市场规模的增长主要受到水处理、食品加工和制药行业的驱动。
应用领域高分子分离膜在多个领域具有广泛的应用。
首先是水处理行业，在污水处理、海水淡化等方面有着重要作用。
其次是气体分离行业，用于天然气处理、空气分离等。
此外，高分子分离膜在食品加工、制药和化工等行业也有应用。
随着环保意识的提高和法规的推动，高分子分离膜在这些领域的应用将进一步扩大。
竞争格局高分子分离膜市场存在着激烈的竞争。
目前，市场上主要的竞争者包括国内外的膜制造商和供应商。
一些国际大型企业在技术研发和市场渠道上具有优势，而国内企业则凭借成本优势在国内市场有一定竞争力。
此外，新兴的技术公司也在不断涌现，推动市场的竞争进一步升级。
发展趋势高分子分离膜市场未来的发展将受多个因素的影响。
首先是技术创新。
随着研发水平的提高，新型高分子材料和分离技术不断涌现，将进一步提高膜分离效率和降低成本。
其次是环保倡导。
政府和社会对环境污染和资源浪费的关注将推动高分子分离膜在水处理和其他领域的应用扩大。
此外，产业结构的调整和市场需求的变化也将对市场的发展产生影响。
结论高分子分离膜市场在市场规模、应用领域、竞争格局和发展趋势等方面都呈现出积极的前景。
随着技术的进步和环保意识的提高，高分子分离膜的应用将进一步扩大。
然而，市场竞争激烈，企业需要继续加强技术研发和市场推广，以保持竞争优势。
同时，政府和行业协会也应加强支持和引导，促进高分子分离膜市场健康发展。
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高分子分离膜的应用及发展综述江苏技术师范学院化学与环境工程学院 09应化2Z摘要：高分子分离膜是用高分子材料制成的，具有选择性透过功能的半透性薄膜。
本文介绍高分子分离膜的主要材料、分类以及高分子分离膜在日常生活中的广泛应用，并且论述了高分子分离膜的发展历程以及发展前景等。
关键词：高分子离子膜高分子分离膜概述高分子分离膜（polymeric membrane for separation），是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜。
膜分离过程就是用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的 [7]。
单位时间内流体通过膜的量（透过速度）、不同物质透过系数之比（分离系数）或对某种物质的截留率是衡量膜性能的重要指标。
采用这样的半透性薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比，具有省能、高效和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。
高分子分离膜主要材料及制备最初用作分离膜的高分子材料是纤维素酯类材料。
后来，又逐渐采用了具有各种不同特性的聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯并咪唑、聚酰亚胺等。
高分子共混物和嵌段、接枝共聚物也越来越多地被用于制分离膜，使其具有单一均聚物所没有的特性。
1. 二氧化碳回收膜：是日本工业技术化学研究所新发明的一种环境保护膜，它是用聚醚矾合成的一种琼脂凝胶状薄膜。
这种高分子膜可以分离和回收工厂或火力发电厂排放的二氧化碳，其效率达到世界先进水平。
2. 废水净化膜：瑞典发明。
它主要是依靠一个命名为“Antric”的废水处理系统。
这种系统是塔状结构，当它作用于废水上时，可以使废水中的有机物去除，同时产生一种含硫气体。
这种气体在经过清洁器净化，即可以分离出硫元素而废水页已变得澄清无毒。
3. 诊测癌患膜：日本医学家将蚕丝溶解、干燥成一种超纯丝素膜，附上与抗原反应的单克隆抗体后，即可用来诊断癌症。
由于它可使抗体固化在素膜上，加入血液与过氧化酶的抗体后，通过用装有载电极的免疫传感器测定所释放的氧气的数量，即可诊断是否患癌症。
4. 除臭生化膜：可除去70%~90%的抓硫醇、硫化氢等恶臭。
同时还可除去体臭及卫生间、厨房、饲养场和医院等场所的臭味。
5. 食品空气保鲜膜：可以保鲜食品。
6. 超铜电导膜：非常易于导电。
7. 无电阻耐蚀膜：耐腐蚀的一种高性能氛基阴离子交换膜，把氛基阳离子交换膜改变为具有阴离子型阴离子交换基极性开关的一种膜。
可以用来制造各种高性能电池以及高温电渗析的隔膜等。
8. 其他高分子膜材料：亚稳态超导膜，超薄绝缘膜，节能增光膜等等。
制备高分子分离膜的方法有流延法、不良溶剂凝胶法、微粉烧结法、直接聚合法、表面涂覆法、控制拉伸法、辐射化学侵蚀法和中空纤维纺丝法等。
高分子分离膜分类目前，高分子膜材料的种类繁多，而且分类方法也不相同：1.按膜的材料分按置备膜的材料种类来分，可将高分子分离膜分为纤维树脂类和非纤维树脂类 [1]。
2.按膜的分离原理及适用范围分根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜[9]、超过滤膜、反渗透膜、纳过滤膜[10]、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜[8]等。
3.按膜断面的物理形态分根据分离膜断面的物理形态不同，可将其分为对称膜、不对称膜、复合膜、平板膜、管式膜、中空纤维膜。
4.按功能分类按高分子膜的功能分类可分为离子膜（包括气体分离膜、液体分离膜、离子交换膜、化学功能膜）、能量转化功能膜（包括浓差量转化膜、光能转化膜、机械能转化膜、电能转化膜、导电膜）、生物功能膜（包括探感膜、生物反应器、医用膜）等。
下面介绍两类比较先进的高分子膜材料技术。
1.膜分离技术目前膜分离技术在许多方面得到了广泛应用，而且在某些方面还应用得比较成熟[12]。
与传统分离方法（蒸发、萃取或离子交换等）相比，它是在常温下操作，最适宜对热敏性物质和生物活性物质进行分离与浓缩，因而在化工、轻工、电子、纺织、冶金、污水处理等领域得到广泛应用。
在膜技术的发展中，膜材料的开发是极其重要的工作，而高分子材料在膜分离中占有重要地位，所以许多专家学者对高分子分离膜材料的制备、结构、改性及性能都进行了大量研究，而且取得了很多成果，改性及性能都进行了大量研究，而且取得了很多成果，在此对高分子材料制备膜及其改性的研究进展进行概述。
2.气体膜分离法气体膜分离法[5]是一项新型分离技术，已经在许多领域发挥了重大的作用。
与传统分离方法如低温蒸馏法和深冷吸附法相比，它具有分离效率高、设备紧凑、占地面积小、能耗较低、操作简便、维修保易、投资较少等优点，因此显示出优良的应用前景。
其中气体膜分离法在分离CO2/CH4的领域。
高分子分离膜的应用1. 气体膜分离法的应用（1）石油采集中由于压力不断下降，为了提高出率，采取了注入惰性气（CO2）的强化采油技术（EOR）。
[11]被采集的石油及烃类气体中含有大量的CO2，如果将其直接排放到大气中，必然会导致空气中CO2含量的快速增加，从而使全球变暖的环境问题加剧，因此CO2的分离和回收显得非常必要。
（2）天然气中含有大量的酸气（如CO2等）和水蒸气，去除其中的酸气可以提高天然气的热值，减少管道腐蚀。
由于天然气一般都处于高压状态，采用膜分离法可节省动力，因而吸引了许多研究者从事该过程的设计和评价，特别是膜技术与吸收法耦合工艺具有非常大的优势[4]。
（3）生物气一般含有50%～70%甲烷气，且来源于垃圾填平地带，如开发出来则会对减少化石燃料的使用有很大帮助。
通过膜分离方法与吸收法综合效果的比较，膜分离法比吸收法可以回收更多的甲烷，投资也少，因而具有更大的优势。
2. 离子交换膜的应用离子交换膜的离子交换能力和含水量极大地影响膜的性能。
膜的离子交换能力和载体的浓度越大，膜的选择性和渗透率将越大[2]。
含碱金属盐或胺化合物的液膜具有高的二氧化碳选择性，但是由于液膜不稳定。
吸水膨胀的水凝胶膜能解决这一困难，却不损坏膜所具有的良好选择性。
亲水性的吸水膨胀的离子交换膜能够有效地吸附水性载体溶液，因此表现出高的稳定性。
3.复合导电透膜的应用20世纪80年代末以来，基于导电聚合物的特殊微观形态和电化学性质，人们展开了将导电聚合物用作透膜的研究。
复合导电透膜具有良好的力学性能和独特的电化学性质，能对外部环境的某些特定刺激产生响应，如通过对导电透膜加上电刺激，可以对其化学和物理性质进行原位操纵，从而实现对透膜透过性和选择性的控制。
复合导电透膜的合成制备方法按氧化方式大致分为化学氧化聚合和电化学氧化聚合两类[6]。
化学氧化聚合是基于某些导电聚合物单体可在氧化剂（如FeCl3、CuCl2）作用下氧化缩聚的原理，将单体或氧化剂预先浸渍到基体透膜材料上，然后再气相或液相下进行氧化聚合反应，以制得复合导电透膜。
电化学氧化聚合是在电解过程中，电极和聚合物单体之间发生电子转移使聚合物单体聚合。
电化学氧化聚合采用的基体透膜材料通常为多孔聚合物，按其采用工艺的不同还可进一步分为电化学一步法和电化学二步法两种。
电化学一步法是把聚合单体、支撑多孔聚合物一起溶解于电解液中，一次电解直接得到所需要的复合膜。
二步法通常预先把成膜性能良好的聚合物基膜覆盖在一个裸露的金属电极上，然后将这一电极作为工作电极放入含有单体的电解质溶液中，在电极上进行单体的电解聚合，制得复合膜。
在导电透膜的制备中，电化学二步法是常用的方法。
高分子分离膜的发展历程高分子材料是材料领域中的新秀，它的出现带来了材料领域中的重大变革。
目前高分子材料在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到广泛的应用，已经成为现代社会生活中不可缺少的材料，也成为发展高新技术所需要的高新能结构材料、高功能材料以及满足各种特殊用途的专用材料。
自从20世纪20年代高分子科学建立以来，功能高分子就随之发展起来。
至今已成为高分子科学中的一重要部分，新型高分子材料更是在材料科学领域中充满活力。
例如特种高分子材料、分离功能高分子材料、高分子微球材料、导电高分子材料、光学性能高分子材料、医用高分子材料等等。
这些新材料将成为高分子材料的希望。
膜技术则是当代高效分离新技术，与传统分离技术相比，它具有分离效率高、低耗能、占地面积小、过程简单、操作方便、不污染环境、便于与其他技术集成等非常突出的优点。
在当今世界能源、水资源短缺，水和污染日益严重的情况下，膜分离科学得到了世界各国的重视，成为实现经济可持续发展的重要组成部分。
世界著名化学与膜科学专家黎念之院士在访问我国时说：“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化工业的未来。
”因此，膜技术的发展将有力地推动我国相关行业的发展。
高分子膜材料的发展前景高分子膜材料技术是适应当代新产业发展的一项高技术，被公认为20 世纪末至21 世纪中期最有发展前途的高技术之一。
目前已普遍用于污水处理、医药、农业、化工、电子、轻工、纺织、冶金、石油化工等领域。
自从上世纪20年代被发明以后，经过近一个世纪的发展，高分子膜材料家族已经拥有了数以百万计的成员，它们被广泛的应用在个各个领域，以其独具特色的方式给人类带来了便利。
那么高分子膜材料在新的世纪有怎样的发展呢？各种各样的新型高分子膜材料告诉了我们答案。
各种各样的高分子膜材料在各个领域发挥着其独特的作用，从最低级的农田覆盖保护膜到比较高级的离子交换膜、高分子分离膜等等，高分子膜材料的应用越来越广。
所以，在新的世纪，随着化学科学的发展及人类的需要，高分子膜材料必将迎来一个发展的高峰期，而不会使在上个世纪初的那种缓慢的、只有单一的人或者研究所在研究。
这一点，从各个大学、学院把材料这一学科从开始分属于化学学科到现在单独的进行分类研究就可一得出这样的结论。
由于高分子材料拥有传统金属、陶瓷等材料所部未有的优势，那么，作为高分子材料的一员，高分子膜材料也必将拥有极大的发展前景。
膜分离技术的核心是膜，分离膜材料的化学性质和膜的结构对膜分离的性能起着决定性影响。
合成高材料以其良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸、碱、微生物侵蚀和耐氧化性能，一直占据分离膜材料的主导地位。
[3]但目前这类高分子材料大多为已有商品高分子，并非按膜分离需要设计合成，这也是目前一些膜性能不理想的原因，因此根据现今对膜分离机理的认识，继续合成各种分子结构的功能高分子，制成均质膜，定量地研究分子结构与分离性能之间的关系；根据不同的分离对象，引入不同的活化基团，通过改变高分子的自由体积和链的柔软性，改进其分离性能或改变其物理、化学性质；发展高分子合金，使膜具有性能不同甚至截然相反的基团，在更大范围内调节其性能，是高分子膜材料将要集中研究的几个方面。