孔隙率高的陶瓷膜具有較多的開孔結(jié)構(gòu)，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(jī)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(xiàn)象，一些學(xué)者嘗試從理論上構(gòu)建結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系而建立面向應(yīng)用過程的膜微結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。Belfort等人在考慮膜組件優(yōu)化設(shè)計時提出了關(guān)注膜微觀結(jié)構(gòu)的影響，但是由于流場流型和傳遞擴(kuò)散方程計算復(fù)雜，雖然計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)很容易得到的預(yù)測結(jié)果，但是很少有公司采用這種膜組件的設(shè)計方法。徐南平等人提出了面向應(yīng)用過程的陶瓷膜材料設(shè)計理論研究方法，針對具體應(yīng)用體系，利用模型預(yù)測選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)的膜，根據(jù)陶瓷膜結(jié)構(gòu)控制理論將其制備出來，最優(yōu)結(jié)構(gòu)的膜在最優(yōu)操作條件下應(yīng)用將程度地發(fā)揮膜技術(shù)的優(yōu)勢。
這種新的膜應(yīng)用和設(shè)計方法在鈦白粉顆粒懸浮液體系得到了驗證，并且進(jìn)行了不同粒徑分布和膜孔徑分布的模擬計算機(jī)實驗，為更好地掌握陶瓷膜過濾過程奠定了基礎(chǔ)。