未來陶瓷膜領域的發展趨勢將集中在以下5個方面:(1)進一步提高陶瓷膜材料的分離精度及其分離穩定性,使其在液體分離領域實現納濾級別的連續高效運行,在氣體分離領域實現多組分氣體的高效分離;(2)研制具有大孔徑及高孔隙率的耐高溫陶瓷分離膜材料,使其在資源的高效利用及環境保護等領域實現高溫氣固分離過程的長期穩定運行;(3)實現陶瓷膜表面性質的調控,通過改變其表面親疏水性及荷電性、生物兼容性等以拓展陶瓷膜的應用領域;(4)實現陶瓷膜的低成本化生產,結合構建面向應用過程的膜材料設計與制備方法,解決陶瓷膜推廣應用的瓶頸問題;(5)研制耐強酸強堿等苛刻體系的膜材料,提高膜材料分離性能的穩定性,拓展其在過程工業的應用范圍多孔陶瓷膜制備技術研究必將進一步引領和推動陶瓷膜技術及產業的發展,進而實現制備技術從理論到應用的轉化。早日攻克困擾陶瓷膜技術發展的熱點及瓶頸性難點,將緩解過程工業面臨的資源、能源與環境的瓶頸壓力。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
我國從20世紀80年代開始無機膜的研究工作,迄今已取得了較大的進步,陶瓷膜用于廢水處理也已逐步走向工程化但相比之下,國內在多孔陶瓷材料產業發展方面與國外先進國家相比存在明顯不足,其一是國內絕大多數人對多孔陶瓷材料缺乏必要的了解,其二是國內多孔陶瓷材料的發展技術不平衡,目前UF膜、RO膜等已被廣泛應用于各領域,而NF膜、MF膜從技術水平和應用方面來說都剛剛起步。近年來,在國家科技攻關政策的扶持下,尤其是在國家環保、節能政策的引導下,國內多孔陶瓷材料及膜材料技術有了較快的發展,產業化及市場化規模逐漸擴大。如中材高新材料股份有限公司(山東工業陶瓷研究設計院)、江蘇省九吾高科技發展公司、合肥世杰膜工程有限責任公司等企業在陶瓷膜材料制備技術方面逐漸形成了自己的技術優勢,在一定程度上達到國外先進水平。目前國際上無機陶瓷分離膜的研究主要針對非對稱膜,其研究內容主要集中在以下幾個方面:膜及膜反應器制備工藝的研究、膜過濾與分離機理的研究、多孔質微孔結構的表面改性、無機膜顯微結構及性能的測試與表征。其中膜工藝的研究相對較多,且多為MF膜與UF膜,RO膜則較少,制備完好致密無缺陷的RO膜或對RO膜結構性能的測試與表征都是當前的研究熱點和難點課題。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
未來陶瓷膜領域的發展趨勢將集中在以下5個方面:(1)進一步提高陶瓷膜材料的分離精度及其分離穩定性,使其在液體分離領域實現納濾級別的連續高效運行,在氣體分離領域實現多組分氣體的高效分離;(2)研制具有大孔徑及高孔隙率的耐高溫陶瓷分離膜材料,使其在資源的高效利用及環境保護等領域實現高溫氣固分離過程的長期穩定運行;(3)實現陶瓷膜表面性質的調控,通過改變其表面親疏水性及荷電性、生物兼容性等以拓展陶瓷膜的應用領域;(4)實現陶瓷膜的低成本化生產,結合構建面向應用過程的膜材料設計與制備方法,解決陶瓷膜推廣應用的瓶頸問題;(5)研制耐強酸強堿等苛刻體系的膜材料,提高膜材料分離性能的穩定性,拓展其在過程工業的應用范圍,多孔陶瓷膜制備技術研究必將進一步引領和推動陶瓷膜技術及產業的發展,進而實現制備技術從理論到應用的轉化,早日攻克困擾陶瓷膜技術發展的熱點及瓶頸性難點,將緩解過程工業面臨的資源,能源與環境的瓶頸壓力陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
優選步驟b中所述的金屬源前驅體為三甲基鋁或異丙醇鈦或四氯化鈦;所述的氧化前驅體為去離子水優選步驟b中所述的清掃氣為氮氣或氬氣。優選步驟c中所述的重復步驟b的次數為10~2000次;更優選100~2000次。有益效果:利用原子層沉積技術,在陶瓷膜表層孔道內連續沉積均勻致密氧化物薄膜,對陶瓷分離膜的孔徑進行精密調節,實現了孔徑由微米級到納米級的連續調節。通過改變ALD沉積的循環次數,在陶瓷基膜上沉積不同厚度的氧化鋁層。掃描電子顯微鏡觀測證實了隨著沉積次數的增加,膜孔徑逐步減小直至完全封閉,并形成具有梯度孔結構的超薄分離層;測試了不同沉積次數膜管的純水通量以及對牛血清蛋白(BSA)的截留率,結果顯示隨著沉積次數的增加,膜的純水通量逐漸變小而對BSA的截留率逐漸增加,而截留率上升的幅度明顯高于通量下降的幅度。如經600次ALD循環沉積氧化鋁,膜通量由沉積前的1700L·(m2·h·bar)下降至1lOL·(m2·h·bar)—1,而對BSA的截留率則由沉積前的3%提高至98%,實現了基膜從微濾膜到超濾膜、納濾膜以至致密膜的轉變。(1)孔徑調節的精度高。每一次ALD循環,產生的沉積層的厚度在0.1納米以下,也即膜孔可在優于0.1納米的精度上減??;(2)孔徑調節過程均勻連續。ALD在陶瓷膜上產生的沉積層厚度可通過改變循環次數來均勻連續的控制,得到孔徑介于基膜和致密膜之間的任意孔徑;(3)操作簡單方便。原子層沉積反應前,不需對基膜進行預處理;而沉積過程中各步反應均在腔體中進行,可自動控制,不需要人工干預,而且沉積結束后不需后處理,可直接使用;(4)工藝綠色無污染。
相轉化法制備的中空纖維陶瓷膜具有裝填密度高和單位體積膜有效過濾面積大、膜管壁薄、自支撐非對稱結構和滲透通量高等獨特的結構與性能優點,可用作多孔和致密陶瓷分離膜、微通道反應器、催化劑載體等,在石油化工、化學工業、冶金工業、食品工業、醫藥衛生、新能源和環境保護等領域有著廣闊的應用前景陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
陶瓷膜分離技術主要是依據“篩分理論”,根據在一定的膜孔徑范圍內滲透的物質分子直徑不同則滲透率不同,原料液在膜管內或膜外側流動,小分子物質或液體透過膜,大分子物質或固體被膜截留,使流體達到分離、濃縮、純化和環保等目的陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。
小編給您歸納了未來陶瓷膜領域的發展趨勢將集中在以下幾個方面:進一步提高陶瓷膜材料的分離精度及其分離穩定性,使其在液體分離領域實現納濾級別的連續高效運行,在氣體分離領域實現多組分氣體的高效分離;研制具有大孔徑及高孔隙率的耐高溫陶瓷分離膜材料,使其在資源的高效利用及環境保護等領域實現高溫氣固分離過程的長期穩定運行;實現陶瓷膜表面性質的調控,通過改變其表面親疏水性及荷電性、生物兼容性等以拓展陶瓷膜的應用領域;實現陶瓷膜的低成本化生產,結合構建面向應用過程的膜材料設計與制備方法,解決陶瓷膜推廣應用的瓶頸問題;研制耐強酸強堿等苛刻體系的膜材料,提高膜材料分離性能的穩定性,拓展其在過程工業的應用范圍。