BrAS-Seur等提出采用超臨界異丙醇為溶劑,在氧化鋁基底上沉積鈦醇鹽前驅體,氧化鋁基底的孔徑由110nm減小至5nmWAng等基于孔徑變化的動力學方程、超臨界溶液相平衡模型和經典成核理論建立了一套用于描述超臨界流體滲透過程的數學模型,并通過實驗使α-Al2O3的孔徑分布范圍變窄,并將平均孔徑由110nm減小至80nm。3其他孔徑修飾的新技術原子層沉積技術(AlD)是一種可以將物質以單原子膜形式一層一層地沉積在基底表面的方法。li等在平均孔徑50nm基底上通過原子層沉積氧化鋁層,通過控制原子層沉積次數來調控膜的平均孔徑,在沉積600次后,對BSA的截留率由9%升至97.1%。目前,表面接枝技術較多地用來調節膜材料的表面性質,對于具有較小孔徑的膜,接枝過程也將改變膜的孔結構,達到減小孔徑的目的。陶瓷膜表面一般會吸附水形成羥基團,可以通過接枝有機硅烷的方法在介孔膜表面修飾一層有機分子層。通過調控接枝分子的鏈長與官能團等特性實現調控孔徑大小的目的,以獲得特殊的表面性質以適應各種不同需要。SAh等發現接枝三甲基氯硅烷可以使多孔基底材料的孔徑由3nm降低至2nm。fAiBiSh等通過兩步反應將PVP接枝在陶瓷超濾膜上,改性后的膜孔徑減小了25%~28%,提高了膜的截留性能。因此,為制備高滲透選擇性陶瓷膜必須努力減小膜層顆粒的大小及通過修飾技術進一步減小孔徑,并設法獲得更窄孔徑分布的陶瓷膜,達到更加精細的分離精度。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
如今在工業及生活領域已獲得廣泛應用,用于分離、濃縮、純化生物制品,醫藥制品以及食品工業中,還用于血液處理、海水淡化、廢水處理、飲用水凈化和超純水制備中的終端處理無機超濾膜特別是無機陶瓷超濾膜由于具有抗機械性強、耐高溫、耐腐蝕、耐化學試劑等優點在膜分離領域應用廣泛。目前陶瓷超濾膜大多用粒子燒結法制備基膜,并用溶膠-凝膠法制備反應層,在制備陶瓷超濾膜過程中都要使用多孔的支撐體作為載體,而載體的形狀都是統一固定的,不能隨著實際生產需要隨意改變,復雜的結構形狀也無法成型,從而限制了陶瓷超濾膜的使用范圍。中國專利公開號CN102743979A公開了一種氧化鋯陶瓷超濾膜的制備方法,本發明通過化學共沉淀法制備草酸鋯溶膠,采用低溫煅燒方法制備得到易分散的氧化鋯粉體,然后進行研磨分散,隨后加入成膜助劑、干燥控制劑、消泡劑制得涂膜液,將該涂膜液涂于多孔陶瓷膜支撐體上,經過干燥、燒結得到氧化鋯陶瓷超濾膜膜層,降低了能耗,提高了超濾膜的性價比。中國專利公開號CN101791524A公開了一種非對稱結構陶瓷超濾膜及其制備方法,本發明將一維纖維狀材料分散于溶膠中,充分混合,加入分散劑、增稠劑、消泡劑配制成制膜液,在多孔支撐體上涂膜,經烘干后形成過渡層,在過渡層表面涂覆溶膠制膜液,將濕膜晾干、烘干,焙燒,自然降溫即得非對稱結構陶瓷超濾膜,該陶瓷超濾膜具有水通量大大優點。中國專利公開號CN1686920A公開了一種陶瓷微濾膜的制備方法,本方法將納米級氧化物分散于由分散劑、增稠劑、消泡劑和防腐劑混合水溶液中,均勻形成涂膜液,再添加模板劑,用所制得的涂膜液在多孔金屬或者多孔陶瓷支撐體上涂膜,并在濕膜晾干、烘干后,處理脫除聚合物模板劑,最后進行焙燒成型,得到陶瓷微濾分離膜。上述專利都是陶瓷超濾膜的制備方法,采用了不同的配方和制備方法,制得了性能優異的陶瓷超濾膜,但都使用了多孔支撐體作為膜的載體,從而制備的超濾膜具有形狀單一、成型周期長、超濾膜成型方法落后的缺陷,不利于陶瓷超濾膜在實際生產過程中的需要,限制了陶瓷超濾膜的應用和發展。具體內容針對目前陶瓷超濾膜形狀單一、成型困難、成型周期長的缺陷,提出了一種陶瓷超濾膜的制備方法,為實現上述目的,本發明將經過溶膠-凝膠、燒結、研磨制得的多孔陶瓷微粒用選擇性激光燒結成型技術進行快速成型處理,制備成各種空間結構的陶瓷超濾膜,成型方法簡單,實用性強,水通量大等。一種陶瓷超濾膜的制備方法的具體制備步驟如下:1)將10-20重量份的膠體顆粒用70-80重量份溶劑在常溫下邊攪拌邊進行溶解,攪拌速度50-80r/min讓膠體顆粒在溶劑中形成分散均一、穩定的溶膠;2)將步驟1)得到的溶膠與2-5重量份的造孔劑一起加入到行星式球磨機中,在300-350r/min的轉速條件下充分研磨、分散、混合20_30min后出料,進行抽濾得到混合物;3)將步驟2)得到的混合物放入高溫燒結爐中,在600-800°C的溫度下燒結l_2h,常溫冷卻后出料,再用行星式球磨機進行研磨,然后過篩,得到多孔陶瓷微粒;4)根據實際生產情況的需要,對陶瓷超濾膜在厚度、形狀、空間結構上的要求進行分析,利用計算機建立數字模型,編寫三維快速成型的執行程序和命令;5)將步驟3)得到的多孔陶瓷微粒加入到粉末燒結激光快速成型機的料槽中,用計算機導入步驟4)編寫好的執行程序和命令,粉末燒結激光快速成型機在計算機的自動控制下進行三維快速成型,制得不同形狀、立體結構、厚度的陶瓷超濾膜。上述一種陶瓷超濾膜的具體制備步驟1)中,所述的膠體顆粒為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化硅溶膠中的一種或多種;所述的溶劑為去離子水;所述的造孔劑為直徑為IO-1OOnm的納米碳酸鈣、納米碳酸鎂中的一種或兩種。上述一種陶瓷超濾膜的具體制備步驟2)中,所述的過篩是過2000-5000目的篩。
應用特性1、在超濾過程中不會發生任何質的變化,可以在常溫下穩定運行2、設備結構精巧,占地面積小,易于操作。3、超濾分離過程簡單,設備自動化程度高。4、能將不同的分子量物質進行分類處理。5、對水質的適用性強,應用的范圍廣。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
先后采用熱澆注成型工藝、擠出成型工藝以及等靜壓成型工藝先后完成了剛玉質、堇青石質以及碳化硅質陶瓷及陶瓷纖維復合膜材料的研究開發其中以多孔堇青石陶瓷材料為支撐體,以莫來石-硅酸鋁纖維為復合膜過濾層的堇青石質陶瓷纖維復合膜材料與其它多孔陶瓷材料相比,具有氣孔率高、過濾阻力小體積密度小、耐高溫性能優良等優點,可用于700℃以下各種高溫氣體(煙塵)凈化,過濾精度小于1um,過濾阻力小于2000Pa,凈化后氣體雜質濃度一般小于10mg/N·m3。產品可廣泛應用于冶煉、建材、焚燒爐等高溫煙塵凈化領域。另一種高溫陶瓷膜過濾材料為碳化硅基陶瓷纖維復合膜材料,它是以先進的冷等靜壓近凈尺寸成型工藝首先制備高溫碳化硅陶瓷膜支撐體,以多晶莫來石短切纖維、剛玉砂等為原料,采用噴涂和燒結工藝在多支撐體表面形成一層均勻的陶瓷纖維復合分離膜層,膜層孔徑可以控制在5~20um,厚度100~200um。通過支撐體層和膜分離層不同孔結構設計,可以獲得不同機械性能、不同微孔性能的高溫膜分離材料。這種高溫碳化硅基纖維復合膜過濾材料使用溫度可以達到900℃,工作壓力可以達到幾個兆帕,過濾精度可以達到0.2um,過濾后氣體雜質濃度可以達到5mg/N·m3以下。產品可廣泛用于各種高溫、高壓氣體凈化,如煤化工領域高溫粗煤氣凈化、多晶硅、有機硅、石油化工領域高溫合成氣凈化等。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
076mm/a油田采用的采出水常規處理方法(如重力沉降、旋流離心分離、氣浮和精細過濾等)均難達到這一要求。陶瓷膜因其耐高溫、耐酸堿、使用壽命長、占地面積少和容易再生等特性,用于油田采出水的處理具有明顯優點。目前,國內外已有一些無機膜處理油田采出水用于外排或回注的報道,但采用的膜孔徑基本在200nm以上,其出水水質不能或難以穩定地達到低滲透層回注水質A1級要求。為此,作者采用孔徑為100nm的陶瓷超濾膜對大慶油田采出水進行試驗研究,考察其出水水質及適宜的操作條件。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
因此,無機超濾膜的制備技術是膜催化反應的基礎之一,其工業化是膜催化反應工業應用的必備條件陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
現在用無機陶瓷超濾膜進行處理,滲透液經調整后直接送至印刷車間回用,濃縮液經過噴霧干燥變為粉末,可用于制造粉筆這樣,基本實現零排放。此工藝的優點是能耗少,操作簡單,占地少,可回收有用物質陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
因此,為制備高滲透選擇性陶瓷膜必須努力減小膜層顆粒的大小及通過修飾技術進一步減小孔徑,并設法獲得更窄孔徑分布的陶瓷膜,達到更加精細的分離精度陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。