文 献 综 述

1.膜分散的特点

气液两相反应是化工生产过程中的重要反应类型，应用过程中大多会伴有副反应，因此往往存在选择性低，产物收率低的问题。分析其原因发现，主要是反应器内气泡的尺度大、分布宽，以及界面传递速率低。以往主要的解决办法有搅拌与超声波分散、高压静电分散和剪切分散等，气液接触的有效比表面积大大提高，最终使气液相体积传质系数k_La增大^[1],但多少都存在操作条件不易控制、分散效果不好和能耗高等缺点。因此，操作条件易控制、能耗低、分散效果好的新型混合技术会受到人们更多的关注。

微混合技术由于其独特的优越性成被研究者关注。目前，实现微混合的方式有两种：一种是通过微反应器实现两相或多相体系混合，另一种是利用多孔膜材料作为分散介质来实现微尺度混合。微反应器具有宏观混合速率快、微观混合均匀和混合效率高等优点，但由于混合是在微尺度的通道内进行，表面力作用十分明显，压降比较大，导致微反应器难以满足大处理量的要求。此外，微通道所需的精细加工技术要求高，这极大地制约了其广泛应用。

膜分散技术是近年来迅速发展起来的一种新型的分散技术，是以微孔膜或者微滤膜为分散介质，在压力差的作用下，将一相分散到另一相中^[2]。与微反应器相比，多孔膜具有一定的孔径分布，其混合尺度调控的准确性和均匀性不如微反应器好，但由于采用多孔膜作分散介质，有如无数个微反应器并联操作，因此膜分散混合具有处理量大且能耗低的特点。与大、中气泡的曝气系统相比，微孔膜分散技术能降低耗能50%左右^[3]。

2.膜分散的应用

目前，膜分散技术已成功应用于纳米催化剂颗粒制备、萃取分离以及多相催化反应等过程中。

2.1膜分散技术在纳米催化剂颗粒制备的应用

将膜分散技术运用到超细颗粒制备过程中，有利于改善传统直接沉淀法过程中的整个体系饱和度的控制，有利于提高整个体系的均匀度，为爆炸性成核创造了有利的条件，因此有利于制备出高性能的超细颗粒。

陈桂光等^[4]将膜分散技术应用于超细颗粒的制备过程，以氯化钡和硫酸钠为原料制备硫酸钡为例，对于膜分散沉淀法制备超细硫酸钡颗粒的影响因素进行了研究，并将膜分散沉淀法与直接搅拌沉淀法相比较。研究结果表明：在同样的反应条件下，直接搅拌沉淀法得到的颗粒成片状，粒度在0.3-1.0 μm；而膜分散沉淀法得到的颗粒球形度好，平均粒径在10-100 nm。膜分散沉淀法制备硫酸钡超细颗粒粒度小，粒径分布窄，单分散性好。