新型分离材料的制备与应用的关键科学问题

本项目以具有重要应用价值和自主知识产权的纳米催化－陶瓷膜集成过程为应用背景，研究多孔陶瓷膜材料的功能－结构－制备关系，建立多孔分离膜材料的设计、制备和应用的理论与方法，进一步夯实我国陶瓷膜领域的基础理论，推动具有我国自主知识产权的纳米催化－陶瓷膜集成过程的工业应用，为其它新型分离材料及过程的研究提供基础。主要研究内容：（1）将复杂分离体系抽象成一个具有不同尺度和结构的粒子体系，通过对粒子受力状态的详细分析，建立膜功能与微结构关系模型，实现不同体系膜分离过程的微结构参数的理论设计；（2）研究成膜理论与膜形成过程中孔道空间结构的控制方法，提出陶瓷膜材料在热处理过程中的受限变化行为，建立多孔载体上薄膜热处理过程中"一维受限烧结机理"，建立膜制备技术与微观结构的关系模型；（3）针对有应用价值的纳米催化－膜集成过程，研究反应状态中纳米粒子对膜面的污染机理，为过程的稳定运行奠定基础。