Page 13 - 《精细化工》2021年第3期

第 38 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.38, No.3
202 1 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2021

综论
渗透汽化有机-无机杂化膜研究进展

*
熊柏闻，吴红丹，周志辉
（武汉科技大学 资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430080）

摘要：近年来，有机-无机杂化膜的研究受到了广泛关注，随着有机-无机杂化膜制备方法的多样化和分离性能的
提高，其研究前景也越来越广阔。该文首先分析了有机-无机杂化膜相比于普通无机膜和有机膜在结构和性能上
存在的优势，其次综述了有机-无机杂化膜的制备方法以及其在醇类、有机酸等有机溶剂或有机混合物中的分离
提纯应用，重点讨论了其在渗透汽化中的应用。最后，对有机-无机杂化膜的研究前景进行展望。未来有机-无机
杂化膜的研究应借助于新的计算工具，侧重于材料的选择或制备方法的改进，如探索具有多功能化学基团聚合
物材料和具有明确层次结构的多孔填料等。
关键词：有机-无机杂化膜；膜材料；分离技术；渗透汽化；有机溶剂脱水
中图分类号：TQ028 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 03-0433-07

Research progress of organic-inorganic hybrid membranes for pervaporation

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XIONG Bowen, WU Hongdan, ZHOU Zhihui
（College of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430080,
Hubei, China）

Abstract: In recent years, the research of organic-inorganic hybrid membranes has attracted extensive
attention. With the diversification of organic-inorganic hybrid membrane preparation methods and the
improvement of separation performance, its research prospects are broader and broader. Firstly the
advantages of organic-inorganic hybrid membranes compared with ordinary inorganic membranes and
organic membranes in terms of structure and performance are analyzed. Secondly, the preparation methods
of organic-inorganic hybrid membranes and their applications in the separation and purification of organic
solvents such as alcohols and organic acids or organic mixtures are reviewed. The application in
pervaporation is focused on. Finally, the research prospects of organic-inorganic hybrid membranes are
prospected. Future research on organic-inorganic hybrid membranes should rely on new computational tools,
focusing on the selection of material or the improvement of preparation methods, such as exploring polymer
materials with multifunctional chemical groups and porous fillers with clear hierarchical structures.
Key words: organic-inorganic hybrid membranes; membranes materials; separation techniques; pervaporation;
dehydration of organic solvent

膜分离是一种绿色高效的分离技术，是利用膜 染、选择性差等局限性。由于有机膜化学结构复杂，
的选择分离性能实现不同组分的分离、纯化、浓缩 在不同的温度、pH、湿度等物理条件下容易变质。
的过程。由于膜分离效率高、成本低，使其在生物 无机膜材料相比于有机膜具有化学稳定性高、机械
医药、食品工业、饮用水、资源回收、城市污水和 强度大、清洗方便等突出优点，但无机膜韧性较差、
工业废水处理等领域发挥重要作用。 成本高。比如：多数无机膜易破损，缩短了其使用
有机膜材料因其制备成本低、操作简单等优点 寿命。综上，有机膜和无机膜都有其各自的优点和
得到广泛应用，但有机膜具有机械强度低、易被污 局限性。而有机-无机杂化膜是在有机体中混合无机

收稿日期：2020-06-22; 定用日期：2020-10-22; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200547
作者简介：熊柏闻（1997—），男，硕士生，E-mail：952913993@qq.com。联系人：周志辉（1980—），男，副教授，E-mail：
13871294049@139.com。