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。