揭秘神秘的膜科学与技术：从分离纯化到能源转化，它如何改变我们的生活？-

2023年12月28日，山东省膜学会首届六次会长办公会暨迎春恳谈会在山东理工大学召开，来自中国膜工业协会、上海交通大学、山东招金膜天股份有限公司等协会、高校和企业代表齐聚一堂，共同探讨膜科学与技术发展现状与未来前景。这个膜科学与技术究竟是怎么回事呢？它有什么具体用途？将会如何改变我们的生活呢？本文就通过一些梳理总结和生活实例来为大家进行揭秘。

山东省膜学会年会

膜科学与技术是一门涉及物理、化学、材料和工程的综合学科，主要研究和开发各种类型的膜材料及其在分离、过滤、纯化、传递物质和能量等方面的应用。膜技术的核心是利用具有选择透过性的薄膜作为介质，根据不同大小的分子、离子或颗粒对膜的选择性通过能力差异，实现混合物中各组分的有效分离、浓缩或净化。

膜分离原理示意图

膜科学与技术是生产、环保、能源等领域的重要技术支撑，很多产品实现了广泛应用，其具体用途包括但不限于以下几个方面：

1. 水处理

膜技术在水处理领域中被广泛应用，如饮用水净化、废水处理、海水淡化等，其中反渗透（Reverse Osmosis, RO）是最为典型的应用，可以高效去除水中的盐分及其他有害物质。

家用净水器

2. 化工与能源领域

用于气体分离，如氢气提纯、氧气/氮气分离；液体分离，例如有机溶剂回收、油水分离等；太阳能电池的制造，生物质能的分离和提取，以及在燃料电池、锂离子电池等领域中作为隔膜使用。

锂离子电池中的隔膜

3. 食品与饮料工业

膜技术在食品和饮料加工中被广泛应用，例如用于乳制品加工、果汁的浓缩和澄清、葡萄酒的酿造、啤酒的过滤、酒类精制、脱盐等。

4. 医药与生物技术

膜技术在制药工业中用于抗生素、氨基酸、蛋白质及核酸等生物大分子的分离纯化，以及药物控释系统的设计等。

一次性使用袋式血细胞分离器

5. 环保技术

在空气净化、废水的处理、重金属离子去除等方面发挥作用。如使用空气净化器，**采用高级滤芯，可以净化甲醛、VOC、异味、流感病毒、冠状病毒、肺炎链球菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌、螨虫等，**可以让用户入住新房、保护健康更加放心。

6. 催化反应

某些膜材料可负载催化剂，作为膜反应器，提高化学反应的选择性和效率。

膜生物反应器工作原理示意图

7. 微电子与半导体行业

在精密清洗、超纯水制备等环节也有重要应用。使用超纯水机快速制备超纯水，是实验室研究的得力助手。

超纯水机

随着科技的发展，膜材料的种类和性能不断提升，使得膜分离技术在众多领域内的应用越来越广泛，并且在解决资源短缺、环境保护等问题上发挥着重要作用，对现代工业的高效、绿色和可持续发展具有重要意义。