陶瓷膜设备发展历史

自20世纪40年代以来，陶瓷膜设备的发展经历了三个发展阶段。

阶段一是在第二次世界大战期间，为了实施曼哈顿原子弹计划，欧洲、美国和其他国家使用气体扩散和分离技术，使用多孔陶瓷膜材料从天然铀矿中分离UF6、用于制备核裂变原料235U。由于UF6具有腐蚀性，因此可供选择的材料只是一些金属或陶瓷材料，在构件上采用管式结构，多层膜涂在多孔管内。美国橡树岭国家研究实验中心和法国原子能研究中心秘密建造了238多级微孔无机膜U和235U前苏联也建立了类似的气体扩散工厂，以满足核工业的需要。20世纪70年代，世界上出现了两次能源危机，世界各国都加快了核能和平应用的步伐，使用陶瓷薄膜富集铀235UF6重视工业化。1973年石油危机后，世界各国加快了核能和平应用的步伐，采用陶瓷薄膜富集256UF6.工业化受到重视。欧洲国家(比利时、法国、意大利和西班牙)在法国联合建立了大型气体扩散和分离工厂，可为90座90兆瓦的核反应堆提供400万平方米的浓缩铀，建于20世纪80年代初。

第二阶段是从20世纪80年代初到90年代，由于激光技术的出现，利用无机膜富集铀不再具有技术优势，逐渐退出了这一领域的竞争。失去核工业市场后，陶瓷薄膜制造商渴望找到一个新的市场；这也为无机薄膜超滤和微过滤技术的工业发展带来了难得的机遇：（1）为了提高核裂变过程中气体扩散分离和富集的效率，各国科学家和工程技术人员在无机薄膜材料的制备和工程方面积累了丰富的理论和实践经验；（2）聚合物分离膜发展迅速，先后开发了芳香聚酰胺、聚乙烯、聚酚等材料的原膜，卷管和中空纤维膜组件也相继出现，反渗透、超滤、纳米过滤技术在饮用水、海水淡化、食品加工等领域得到了越来越广泛的应用，人们对膜技术有广泛的认识和接受；（3）聚合物膜具有化学稳定性差、机械强度低、膜污染严重、不耐溶剂、不耐高温、使用寿命短等缺点。对于更复杂的系统，很难获得令人满意的结果，这为无机分离膜的工业应用提供了极好的机会。首先，在法国，葡萄酒行业逐渐渗透到食品工业、环境工程、生物化工、高温气体除尘、电子工业气体净化等领域。20世纪80年代中期，无机0年代中期取得了新的突破。无机膜制备技术在20世纪80年代中期取得了新的突破。Twente大学的Burggraf通过溶胶凝胶技术，人们开发了一种具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜，其孔径可达nm下面，孔隙率超过50%，将无机膜，特别是陶瓷膜的发展推向了新的高潮。

第三个阶段是20世纪90年代以后的研究阶段，主要是气体分离应用和陶瓷膜分离器-反应器组合组件。陶瓷膜可以分离空气中的氧和氮，分离合成氨中的氢和氮，从天然气中去除水蒸气，从碳氢化合物中回收氢，去除水、硫化氢、二氧化碳等。此外，由无机膜和催化反应过程组成的膜催化反应过程被认为是未来催化学科的三个发展方向之一。

中国对无机薄膜的研究始于20世纪80年代末。无机微滤膜、超滤膜和高通量金属钯膜已在实验室规模中制备。反应膜和微孔膜也在进一步开发中。南京工业大学实现了多通道陶瓷微滤膜的工业化生产，并在相关工业过程中成功应用。膜催化反应的基础研究也有很好的基础；目前，南京已形成无机膜技术产业链基地，数十家企业从事材料研发、生产和市场推广，与无机膜和膜的工业应用有关。