高分子催化膜与膜反应器研究进展.pdf

第 27 卷 　第 6 期 膜 　科 　学 　与 　技 　术 Vol.27 　No.6 2007 年 12 月 MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGY Dec.2007 文章编号 :1007-8924 (2007 ) 06-0082-07 高分子催化膜及膜反应器研究进展 王建宇 , 徐又一 , 朱宝库 (浙江大学 材料与化工学院 , 杭州 310027 ) 摘 　要 : 综述了高分子催化膜及膜反应器的研究进展 ,主要包括具备催化和分离双功能的高 分子催化膜的制备方法与技术 、催化膜反应器的类型及其在各种化学反应过程中的应用研究 状况 , 总结了高分子催化膜及膜反应器的优点及面临的难题 , 并对其未来发展方向进行了 展望. 关键词 : 高分子催化膜 ; 膜反应器 ; 催化 ; 分离 中图分类号 :TQ028.8;TQ032.41 　　文献标识码 :A ( ) 　　膜 membrane 是一种通常以薄膜形式存在的 化剂和生物催化剂两类 ,根据所用催化剂的不同相 具有特殊选择透过性的功能材料 ,通过筛分或控制 应地把催化膜反应器分为化学催化膜反应器和生物 混合体系中不同组分透过膜的相对速率而实现组分 催化膜反应器. 因限于篇幅 ,本文仅综述以高分子材 间的分离. 膜分离技术是一种新型高效的分离技术 , 料为基膜材料和使用化学催化剂的催化膜及催化膜 具有分离效率高 、能耗低 、清洁 、易操作 、便于与其他 反应器方面的内容. 技术集成等优点 , 因而引起了世界各国政府和科学 1 　高分子催化膜的制备 与工业界的极大重视. 在过去短短几十年中 ,膜分离 技术在国内外都取得了突飞猛进的发展 , 目前已在 高分子催化膜的制备方法可视为高分子分离膜 化工 、制药 、环境 、能源 、电子 、食品、轻工及航天等领 制备方法的延伸 ,很多用于制备高分子分离膜的方 域得到广泛应用. 法和技术都可以用来制备高分子催化膜 ,但仅仅是 ( ) 催化膜 catalyticmembrane 是指同时具有催化 这些方法和技术的简单重复却难以制备出性能良好 ( 和分离双重 功 能 的膜. 催 化膜 反 应 器 catal ytic 的催化膜 ,其原因在于 :与分离膜的制备相比,催化 membranereactor ) 则是一个集成了催化反应过程和 膜制备过程中影响膜结构与性能的因素更加复杂 , 分离过程的综合系统 ,它并非仅仅是将催化反应单 而且要求制备出来的催化膜具有与分离膜等同甚至 元与膜分离单元简单地结合 ,而是通过一些特殊的 更优的分离功能和 良好的催化性能. 要达到这一 目 方式和技术 ,使这两种单元相互作用并耦合起来 ,从 的 ,必须将制备分离膜和制备催化剂的各种方法与 而对反应选择性 、分离效率和产率产生综合的增强 技术有机融合起来并有所创新. 有关高分子分离膜 效能[1] . 在这样的系统中 ,催化反应器和膜分离器 的制备方法与技术请参阅相关专著[2] . 组合成一个单元设备 ,从而使整个工艺流程更加紧 高分子催化膜的性能决定于催化剂的选择 、基 凑 ,降低设备投资和操作费用. 膜高分子的种类 、膜的制备方法以及膜结构与形态 ,