CN112604511B - 一种超滤陶瓷平板膜及制备方法 - Google Patents

一种超滤陶瓷平板膜及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112604511B
CN112604511B CN202011175702.5A CN202011175702A CN112604511B CN 112604511 B CN112604511 B CN 112604511B CN 202011175702 A CN202011175702 A CN 202011175702A CN 112604511 B CN112604511 B CN 112604511B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flat membrane
ceramic flat
ultrafiltration
membrane
filtration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011175702.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112604511A (zh
Inventor
陈大明
薛友祥
赵世凯
徐传伟
李小勇
宋涛
沈鹏
徐丹丹
马天双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Industrial Ceramics Research and Design Institute Co Ltd
Original Assignee
Shandong Industrial Ceramics Research and Design Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Industrial Ceramics Research and Design Institute Co Ltd filed Critical Shandong Industrial Ceramics Research and Design Institute Co Ltd
Priority to CN202011175702.5A priority Critical patent/CN112604511B/zh
Publication of CN112604511A publication Critical patent/CN112604511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112604511B publication Critical patent/CN112604511B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/024—Oxides
    • B01D71/025—Aluminium oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
    • B01D67/0041—Inorganic membrane manufacture by agglomeration of particles in the dry state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/06—Flat membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/024—Oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超滤陶瓷平板膜及制备方法，所述方法的实现包括过程如下：以微滤陶瓷平板膜为基体，通过浸渍的方式，将铝溶胶吸附于微滤陶瓷平板膜分离膜层的微孔中，经干燥，烧结成膜。本发明方法能克服现行制备超滤陶瓷平板膜方法的缺点和不足，简化工艺，降低制备难度，制备出孔径小于50nm的完整超滤膜，且适用于大规模工业化生产。

Description

一种超滤陶瓷平板膜及制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷膜技术领域，具体提供一种超滤陶瓷平板膜及制备方法。
背景技术
近年来，由工业生产和人类生活造成的水污染现象日趋严重，膜分离技术具有能源消耗低，污水处理效率高、占地面积小，出水水质良好等优点，被称为“21世纪水处理技术”。陶瓷平板膜材料，因具有易清洗、抗污染、化学性质稳定、耐高温、耐酸碱腐蚀等优良特性，广泛应用于水处理领域。
陶瓷膜的分离膜层孔径大小决定过滤精度，一般来说，分离膜层孔径越小，过滤精度越高，而分离膜层孔径越小，制备分离膜层粉体粒度越小。利用悬浮粒子烧结法制备超滤陶瓷平板膜，需要实现纳米粉体的高效分散，而纳米粉体极易团聚，现有分散技术难以实现纳米粉体的高效分散，因此，悬浮粒子烧结法难以制备孔径小于50nm的超滤陶瓷平板膜。
发明内容
制备孔径小于50nm超滤陶瓷平板膜常用溶胶-凝胶法，但是，该方法在陶瓷平板膜制备上存在着制备成本高、周期长、易开裂等缺点。
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种超滤陶瓷平板膜及制备方法。
一种超滤陶瓷平板膜制备方法，所述方法的实现包括过程如下：
以微滤陶瓷平板膜为载体，通过浸渍的方式，将铝溶胶吸附到微滤陶瓷平板膜分离膜层的微孔中，经干燥，烧结成膜。
所述方法通过控制铝溶胶浓度，控制超滤陶瓷平板膜孔径，达至超滤膜所需的50nm以内，通过提高铝溶胶浓度，可以减小超滤陶瓷平板膜的孔径。
所述方法所述铝溶胶浓度为10％-30％。
所述方法通过控制烧结温度，控制超滤陶瓷平板膜孔径，通过降低烧结温度，减小超滤陶瓷平板膜的孔径。
所述铝溶胶粒度为30nm-50nm，所述方法通过提高铝溶胶粒度，减小超滤陶瓷平板膜的孔径。
所述方法的实现包括步骤如下：
(1)载体清洗：
所述载体为微滤陶瓷平板膜；
将平均孔径为80-150nm的微滤陶瓷平板膜清洗，然后烘干备用；
(2)将烘干后的微滤陶瓷平板膜置于铝溶胶中浸渍；
浸渍后缓慢升温进行干燥；
再逐渐升温进行烧结；
烧结后随炉冷却至室温，即可制得孔径小于50nm的陶瓷超滤膜。
所述微滤陶瓷平板膜为氧化铝陶瓷平板膜。
所述步骤(2)中干燥温度为60—100℃，干燥时间为1-3小时。
所述步骤(2)中烧结温度为800-1000℃。
一种超滤陶瓷平板膜，所述超滤陶瓷平板膜采用上述制备方法获得。
与现有技术相比，本发明一种超滤陶瓷平板膜及制备方法具有以下突出的有益效果：
本发明方法能克服现行制备超滤膜方法的缺点和不足，简化工艺，降低制备难度，制备出孔径小于50nm的完整超滤膜，适用于大规模工业化生产。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1
将外观平整无破损，平均孔径为150nm陶瓷平板膜，置于酒精中超声清洗30分钟，然后将样品烘干。
将样品置于平均粒度为30nm，固含量(铝溶胶浓度)为10％的铝溶胶中，浸渍10分钟，然后缓慢提起。
然后将样品取出并放入烘箱中，缓慢升温至60℃，保温2小时。
将样品取出，置于电炉中，以2℃/分钟的升温至800℃，保温2小时，随炉冷却至室温；
然后测试样品的孔径，利用孔径分布测试仪测试，平均孔径为45nm。
实施例2
将外观平整无破损，平均孔径为110nm陶瓷平板膜，置于酒精中超声清洗30分钟，然后将样品烘干。
将样品置于平均粒度为40nm，固含量为20％的铝溶胶中，浸渍5分钟，然后缓慢提起。
然后将样品取出并放入烘箱中，缓慢升温至80℃，保温3小时。
将样品取出，置于电炉中，以2℃/分钟的升温至900℃，保温2小时，随炉冷却至室温，然后测试样品的孔径，利用孔径分布测试仪测试，平均孔径为40nm。
实施例3
将外观平整无破损，平均孔径为80nm陶瓷平板膜，置于酒精中超声清洗30分钟，然后将样品烘干。
将样品置于平均粒度为50nm，固含量为30％的铝溶胶中，浸渍8分钟，然后缓慢提起。
然后将样品取出并放入烘箱中，缓慢升温至100℃，保温1小时。
将样品取出，置于电炉中，以2℃/分钟的升温至1000℃，保温3小时，随炉冷却至室温，然后测试样品的孔径，利用孔径分布测试仪测试，平均孔径为35nm。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超滤陶瓷平板膜制备方法，其特征在于，所述方法的实现包括过程如下：
以微滤陶瓷平板膜为基体，通过浸渍的方式，将铝溶胶吸附于微滤陶瓷平板膜分离膜层的微孔中，经干燥，烧结成膜；所述微滤陶瓷平板膜的平均孔径为80-150nm，所述烧结温度为800-1000℃；
所述铝溶胶浓度为10%-30%，所述铝溶胶的粒度为30nm-50nm；
所述方法通过控制铝溶胶浓度，控制超滤陶瓷平板膜孔径，通过提高铝溶胶浓度，减小超滤陶瓷平板膜的孔径；
所述方法通过控制烧结温度，控制超滤陶瓷平板膜孔径，通过降低烧结温度，减小超滤陶瓷平板膜的孔径；
所述超滤陶瓷平板膜的孔径小于50nm。
2.根据权利要求1所述的一种超滤陶瓷平板膜制备方法，其特征在于，所述方法通过提高铝溶胶粒度，减小超滤陶瓷平板膜的孔径。
3.根据权利要求1或2所述的一种超滤陶瓷平板膜制备方法，其特征在于，所述方法的实现包括步骤如下：
（1）载体清洗：
所述载体为微滤陶瓷平板膜；
将微滤陶瓷平板膜清洗，然后烘干备用；
（2）将烘干后的微滤陶瓷平板膜置于铝溶胶中浸渍；
浸渍后缓慢升温进行干燥；
再逐渐升温进行烧结；
烧结后随炉冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的一种超滤陶瓷平板膜制备方法，其特征在于，所述微滤陶瓷平板膜为氧化铝陶瓷平板膜。
5.根据权利要求3所述的一种超滤陶瓷平板膜制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中干燥温度为60-100℃，干燥时间为1-3小时。
6.一种超滤陶瓷平板膜，其特征在于，所述超滤陶瓷平板膜采用权利要求1-5任一权利要求所述的方法制备。
CN202011175702.5A 2020-10-29 2020-10-29 一种超滤陶瓷平板膜及制备方法 Active CN112604511B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011175702.5A CN112604511B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种超滤陶瓷平板膜及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011175702.5A CN112604511B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种超滤陶瓷平板膜及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112604511A CN112604511A (zh) 2021-04-06
CN112604511B true CN112604511B (zh) 2022-09-09

Family

ID=75224469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011175702.5A Active CN112604511B (zh) 2020-10-29 2020-10-29 一种超滤陶瓷平板膜及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112604511B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110467479A (zh) * 2019-08-02 2019-11-19 华北电力大学 一种粉煤灰基陶瓷膜孔径的调控方法及粉煤灰基陶瓷膜

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692354A (en) * 1986-08-12 1987-09-08 Masashi Asaeda Method for preparing ceramic membrane for separation of condensed component
CN101664646B (zh) * 2009-09-27 2012-09-19 南京工业大学 一种陶瓷超滤膜的制备方法及自动涂膜装置
CN101703894B (zh) * 2009-10-27 2012-07-04 景德镇陶瓷学院 一种纳米金属氧化物修饰无机膜的方法
CN103360080B (zh) * 2013-07-18 2015-02-18 南京工业大学 一种改进的溶胶-凝胶法制备陶瓷纳滤膜的方法
CN105771684B (zh) * 2016-05-04 2018-07-20 南京工业大学 一种陶瓷纳滤膜的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110467479A (zh) * 2019-08-02 2019-11-19 华北电力大学 一种粉煤灰基陶瓷膜孔径的调控方法及粉煤灰基陶瓷膜

Also Published As

Publication number Publication date
CN112604511A (zh) 2021-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106000125B (zh) 一种无机复合纳滤膜的仿生制备方法
CN103360080A (zh) 一种改进的溶胶-凝胶法制备陶瓷纳滤膜的方法
CN111773928B (zh) 一种气凝胶复合膜及其制备方法和应用
CN101265123A (zh) 一种小孔径陶瓷膜的制备方法
CN114247309B (zh) 一种抗菌防病毒空气净化材料制备方法
CN102674706B (zh) 在导电玻璃上制备二氧化钛纳米多级结构薄膜的方法
CN104383818A (zh) 复合微孔隔膜、制备方法及其用途
CN105776884A (zh) 一种多孔二氧化硅减反射膜及其制备方法
US20230076317A1 (en) Forward osmosis membrane and method of preparing same
CN113881939A (zh) 一种去合金化制备纳米多孔铜的方法
CN115212729A (zh) 一种高稳定性水处理用超滤膜及其制备方法
CN102728235A (zh) 一种氧化铝陶瓷膜的制备方法
CN101664646A (zh) 一种陶瓷超滤膜的制备方法及自动涂膜装置
CN112604511B (zh) 一种超滤陶瓷平板膜及制备方法
CN112044285A (zh) 一种高通量陶瓷过滤膜及其制备方法
CN103752185B (zh) 一种磁感应荷电陶瓷超滤膜及其制备方法
JP4427545B2 (ja) 水／アルコール分離用チタニア複合膜とこれの製造方法
CN105439459A (zh) 一种表面致密多孔减反射膜及其制备方法
CN113058447B (zh) 基于一种硅锆溶胶的多孔平板陶瓷纳滤体的制备方法
CN102389715A (zh) 炭骨架辅助的粒子烧结工艺制备多孔无机膜的方法
CN108905626B (zh) 一种复合超滤膜及其制备方法和应用
CN113318601B (zh) 一种具有抑菌功能陶瓷膜的制备方法
CN104630771A (zh) 一种在金属载体表面制备多孔氧化物薄膜的方法
CN113135567B (zh) 一种活性炭的制备方法及其产品
WO2021248900A1 (zh) 一种高通量改性氧化钛复合超滤膜及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant