本书是由作者多年来在膜分离技术领域的理论研究与技术攻关的部分成果总结而成的。全书立足膜分离技术向分子级、离子级精细分离演进的产业与科研需求，从膜分离技术的精细化发展脉络切入，分析传统分离膜的技术局限与纳米通道膜的价值意义，比较系统地介绍作者在“纳米通道膜”的构建技术与性能研发方面所取得的理论与实践成果。

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1990.09~1994.07 西安建筑科技大学 给排水科学与工程专业 本科 1996.11~2002.03 日本八户工业大学 土木工程学科 硕士、博士1994.07~ 1996.10 西安建筑科技大学建筑设计研究院工作； 2002.03 ~ 2006.11 西安建筑科技大学环境与市政工程学院副教授、硕导； 2006.11~至今 西安建筑科技大学环境与市政工程学院教授、博导； 2012.11 ~ 2020.12 环境与市政工程学院副院长； 2017.05 ~至今 陕西省膜分离技术研究院院长, 陕西省膜分离重点实验室主任陕西省膜分离技术研究院院长、陕西省膜分离重点实验室主任、陕西省膜分离技术重点科技创新团队带头人、中国膜工业协会工程与应用专业委员会委员、日本土木学会会员、《膜科学与技术》期刊编委

目录
序
前言
第1章 概论 1
1.1 膜分离技术的演进与创新 1
1.1.1 从传统到现代：膜分离技术的发展历程 1
1.1.2 膜分离技术的核心挑战 2
1.1.3 膜分离技术的应用领域 2
1.2 纳米通道膜的出现与研究进展 3
1.2.1 纳滤膜的分离特性与性能调控研究进展 4
1.2.2 正渗透膜的低能耗驱动与应用前景 4
1.2.3 新型纳米通道膜的崛起与能源化资源化应用 5
第2章 纳滤膜的分离特性及功能性改进技术研究 7
2.1 纳滤膜概述 7
2.1.1 纳滤膜的发展历程 7
2.1.2 纳滤膜的应用概述 8
2.2 纳滤膜的分离传质原理与分离模型 8
2.2.1 纳滤膜的分离传质原理 8
2.2.2 纳滤膜的分离模型 10
2.3 影响纳滤膜分离传质性能的因素 25
2.3.1 纳滤膜理化特性对分离传质性能的影响 25
2.3.2 外部条件对纳滤膜分离传质性能的影响 30
2.3.3 浓差极化作用对纳滤膜分离传质性能的影响 31
2.3.4 纳滤膜性能的评价指标 32
2.4 纳滤膜的构建、改性及其评价方法 33
2.4.1 纳滤膜的构建技术 34
2.4.2 纳滤膜的功能性改进技术研究 38
2.4.3 纳滤分离膜新型 IP 构建策略的思考 43
参考文献 44
第3章 正渗透膜构建及功能性改进技术研究 53
3.1 正渗透膜概述 53
3.1.1 正渗透及反渗透过程 53
3.1.2 正渗透膜的发展历程 54
3.1.3 正渗透膜的应用概述 55
3.1.4 正渗透典型分离对象的特性概述 56
3.2 正渗透膜分离机制及影响因素 57
3.2.1 正渗透膜传质模型及分离机制 57
3.2.2 正渗透膜分离性能的影响因素 60
3.3 正渗透膜的构建、改性及其评价方法 61
3.3.1 纤维素正渗透膜的构建与功能改性 61
3.3.2 薄膜复合正渗透膜的构建与功能改性 62
3.3.3 正渗透膜性能评价内容及方法 66
3.4 用于溶解性有机物分离的正渗透膜构建及功能研究 70
3.4.1 引言 70
3.4.2 改性醋酸纤维素正渗透膜 70
3.4.3 双支撑层薄膜复合正渗透膜 77
3.5 用于痕量有机物分离的正渗透膜构建及功能研究 88
3.5.1 引言 88
3.5.2 GO@MOF改性薄膜复合正渗透膜 89
3.5.3 双分离层薄膜复合正渗透膜 100
3.6 用于无机金属离子分离的正渗透膜构建及功能研究 109
3.6.1 引言 109
3.6.2 SA@UiO-66-NH2中间层薄膜复合正渗透膜 109
3.6.3 Zr-BTB纳米片中间层薄膜复合正渗透膜 121
3.7 正渗透膜发展前景 129
参考文献 129
第4章 新型纳米通道膜构建、分离原理与应用 140
4.1 纳米通道膜概述 140
4.1.1 分离膜构建单元—二维纳米材料简介 140
4.1.2 纳米通道膜构建技术简介 148
4.1.3 纳米通道膜应用概述 149
4.2 二维纳米通道膜分离原理 151
4.2.1 纳米通道物理结构对物质输运过程的影响 152
4.2.2 纳米通道表面特性对物质输运过程的影响 155
4.3 典型纳米材料及纳米通道膜制备 158
4.3.1 纳米材料制备示例 158
4.3.2 纳米通道膜制备示例 164
参考文献 168
第5章 纳米通道膜关键结构特性调控与分离性能影响研究 178
5.1 纳米通道直径与荷电特性对物质输运行为的影响研究 179
5.1.1 基于水凝胶柱撑的纳米通道直径与荷电特性调控 179
5.1.2 纳米通道尺寸对离子传输过程的影响 187
5.1.3 纳米通道表面荷电特性对离子传输过程的影响机制 192
5.2 纳米通道膜输运路径调控及对物质分离性能的影响研究 195
5.2.1 超薄蛭石纳米通道膜构建与溶剂超快传输 195
5.2.2 金属有机框架纳米通道膜构建与盐差能回收 204
参考文献 218
第6章 非对称结构纳米通道膜离子传输行为研究 222
6.1 非对称纳米通道膜构建与调控 222
6.1.1 纳米片表面电荷极性调控 222
6.1.2 电荷非对称纳米通道膜的构建与特性分析 224
6.1.3 尺寸非对称纳米通道膜的构建与分析 227
6.2 非对称纳米通道膜的离子传输行为与盐差能回收性能 230
6.2.1 非对称纳米通道膜离子传输行为研究 230
6.2.2 非对称纳米通道膜的盐差能回收性能研究 234
6.2.3 电荷非对称纳米通道膜的盐差能转换应用研究 241
参考文献 247
第7章 刺激响应型纳米通道构建与外场驱动离子传输 251
引言 251
7.1 光响应纳米通道构建与光驱动离子传输行为 252
7.1.1 光响应纳米通道膜的构建 252
7.1.2 光响应离子传输行为研究 254
7.1.3 光驱动输运提升盐差能转换性能研究 263
7.2 纳米通道膜电压门控离子分离研究 265
7.2.1 门控电场调控离子传输行为研究 266
7.2.2 门控电场调控离子传输行为机理分析 268
参考文献 272
结语 276