無機陶瓷膜經過多年的發展，在眾多領域獲得了廣泛的應用，成為膜領域發展最為迅速、也是最有發展前景的品種之一。回顧無機膜迅速發展的20多年，無機陶瓷膜的研究主要包括膜的制備、分離膜的應用以及膜催化等方面，其中液相過濾分離是無機膜主要的工業化應用領域。但是分離膜的應用領域拓展遠未達到預期的要求，主要是因為其發展面臨著以下幾個問題：一是膜應用成本過高，導致很多應用過程從技術上是完全可行的，但經濟不占優勢，限制了這一新技術的推廣應用；二是有限的膜品種與復雜的應用過程的匹配問題，導致膜污染嚴重，單位膜面積的處理能力有限；第三應用體系的復雜性和處理要求的苛刻性，導致單一膜過程難以達到要求，也限制了其進一步的推廣應用。因此降低成本、提高技術水平已成為促進陶瓷膜發展的重要課題。
面向應用體系的陶瓷膜過程設計主要包括膜微觀結構、膜材料性質、過程操作參數等的優化設計。無機陶膜的分離性能與其結構、材料性質是密切相關的。多孔陶瓷膜的結構參數主要包括平均孔徑和孔徑分布、膜厚度、孔隙率、孔形狀、曲折因子等決定了膜的滲透分離性能；膜材料性質包括膜的化學穩定性、熱穩定性、表面性質及機械強度等，它們不僅影響膜的滲透分離性能，更與膜的使用壽命密切相關；操作參數主要包括膜面流速、操作壓力、溫度等，影響膜過程的濃差極化程度和膜污染程度，對滲透通量和分離性能均有影響。
隨著無機陶瓷膜制備技術的發展，一方面陶瓷膜品種和規格增多，選擇余地增大；另一方面制備技術的可控性，使得進行膜的微觀結構調整成為可能。
因此針對不同孔徑的膜對于同一體系的滲透性能存在的差異，膜的微觀結構對分離性能的研究越來越為人們所關注。
1膜孔徑的影響
膜孔徑是影響膜通量和截留率等分離性能的主要因素。一般說來，孔徑越小，對粒子或溶質的截留率越高而相應的通量往往越低。膜應用中的膜選型就是要在保證截留率的基礎上使所選孔徑膜的通量。對于純溶劑介質而言，膜孔徑越大，通量越高。但在實際體系分離中，由于吸附、濃差極化、堵塞等膜污染現象的影響，實際體系過濾滲透通量值很少能與膜的純水滲透通量值相比擬。在某些情況下，還會出現膜自身阻力與膜污染阻力總和最小、膜通量的最優膜孔徑。圖1是孔徑在0.2-3um范圍內的Al2O3微濾膜過濾卵清蛋白質時膜孔徑對滲透通量的影響。顯然，隨孔徑增大，膜通量并非線性增加，在0.8um左右為通量，孔徑過大會導致膜的嚴重堵塞，通量反而下降，因而只有合適的孔徑與體系粒子大小相匹配時，膜才會有較高的膜通量。在陶瓷膜處理印鈔廢水中也出現這樣的現象如圖2所示。
2膜厚度的影響
膜厚度對膜性能的影響主要表面在滲透通量上，由于膜厚度的增加必然使流體透過的路程增加，因此過濾阻力增加，通量下降童金忠在操作壓力0.11Mpa，流速0.6m/s，溫度298k條件下進行鈦白粉廢水微濾實驗中考察了不同厚度的膜對滲透通量的影響，膜的純水通量隨著膜厚的增加線性減小，過濾通量卻是24um。厚的膜43um。厚的膜次之，13um、65um。厚的膜通量大致相同"而滲透通量隨時間的變化情況，膜越厚，初始通量越小，但隨時間衰減較為緩慢；而較薄的膜初始通量較高，但在初始階段衰減較快，之后變化趨于平緩"
3膜孔隙率的影響
孔隙率高的膜具有較多的開孔結構，所以在相同的孔徑下具有高的滲透通量。一般來說，多孔無機膜特別是陶瓷膜，其膜層的孔隙率在20%-60%之間，支撐體孔隙率高于分離層，對微濾膜而言，孔隙率一般大于30%。
針對以上現象，一些學者嘗試從理論上構建結構—性能關系而建立面向應用過程的膜微結構的設計方法。Belfort8等人在考慮膜組件優化設計時提出了關注膜微觀結構的影響，但是由于流場流型和傳遞擴散方程計算復雜，雖然計算機技術的發展已經很容易得到的預測結果，但是很少有公司采用這種膜組件的設計方法"徐南平等人。
提出了面向應用過程的陶瓷膜材料設計理論研究方法，針對具體應用體系，利用模型預測選擇最優結構的膜，根據陶瓷膜結構控制理論將其制備出來，最優結構的膜在最優操作條件下應用將程度地發揮膜技術的優勢"這種新的膜應用和設計方法在鈦白粉顆粒懸浮液體系得到了驗證，并且進行了不同粒徑
分布和膜孔徑分布的模擬計算機實驗，為更好地掌握陶瓷膜過濾過程奠定了基礎。