CN1513588A - 一种改性的陶瓷微滤膜 - Google Patents
一种改性的陶瓷微滤膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1513588A CN1513588A CNA031552269A CN03155226A CN1513588A CN 1513588 A CN1513588 A CN 1513588A CN A031552269 A CNA031552269 A CN A031552269A CN 03155226 A CN03155226 A CN 03155226A CN 1513588 A CN1513588 A CN 1513588A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- membrane
- filter film
- micro filter
- ceramic micro
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种改性的陶瓷微滤膜,包括由常规方法获得的孔径为200-500纳米的陶瓷微滤膜,采用均相沉淀法或者原位生成法经涂覆、烧成等工艺制得制品,其特征是在所得制品膜孔的内表面镀有厚度为20-60纳米、晶粒尺寸为5-30纳米、具有半导体性能的氧化物膜层。本发明与原有的陶瓷微滤膜相比,在膜孔径减小40-120纳米的情况下,对水的过滤通量反而可提高17%以上,并且耐酸碱性能明显得到改善。
Description
本发明涉及无机膜材料技术领域,具体地说,本发明涉及一种陶瓷微滤膜。
膜分离技术是二十世纪60年代进入工业领域的,由于其能耗低、制备过程简单、处理量大,70年代以来在化工、食品、医药等领域和研究中得到越来越广泛的应用。与有机分离膜相比,无机分离膜具有高的耐热性,极好的化学稳定性,无生物降解、无污染、机械强度高、可再生、易清洗、寿命长且孔径分布狭窄,孔结构和孔分布在很大程度上可控制等优点,因此,无机分离膜正日益引起科研人员的浓厚兴趣,作为一种具有巨大比表面的重要的功能材料,无机分离膜正成为膜分离技术领域的一个很重要的组成部分。
膜孔径范围在0.1-10微米的陶瓷膜被称为陶瓷微滤膜,现有陶瓷微滤膜的制备技术包括配料、制浆、成型、烧成、涂覆、干燥、烧成等工艺过程。制备常用材料为α-Al2O3、粘土。它包括支撑体及微滤膜两个制备步骤:
(1)支撑体制备
采用固态粒子烧结法:用α-Al2O3(96wt%)、粘土(4wt%)、焦磷酸钠(0.2wt%)在适量的水中高速搅伴并抽真空,使浆料分散均匀后注浆成型,干燥后在1150℃烧成,保温2小时。
(2)微滤膜的制备
与支撑体制备相似,配好料后(α-Al2O310wt%、粘土0.4wt%、纤维素0.2wt%),在强力搅伴下抽真空,制成悬浮性能良好的浆料,用该浆料单面浸渍支撑体进行微滤膜涂覆。通过浸渍时间控制涂覆膜的厚度在20微米。干燥后在1150℃烧成,保温1小时。
平均孔径在200-500纳米左右的陶瓷微滤膜,可用于分离微小粒子、大的胶体粒子、细菌等;但是,现有构造的陶瓷微滤膜材料,由于存在分离阻力较大,耐酸碱性能差的缺点,往往难以满足多数工业实际要求,使其应用领域受到极大的限制,应用效果受到极大的影响。
因此,迄今为止迫切要求对上述陶瓷微滤膜进行改性。要使制品同时具有尽量小的膜孔和尽量大的过滤通量是本技术领域的难点。根据常识,人们普遍认为,随着膜孔径的减小,过滤通量也随之减小,然而,本发明人经大量的实验研究发现,以现有的陶瓷微滤膜为基础,在其膜孔的内表面被覆一层具有特定厚度的某类物质,即在膜孔径减小的情况下,提高其过滤通量是可能的。
本发明的目的是提供一种改性的陶瓷微滤膜,它在保证平均孔径略微减小的情况下,显著提高其过滤通量,并且它的耐酸碱性能也明显得到改善。
本发明提供的一种改性的陶瓷微滤膜,包括由常规方法获得的孔径为200-500纳米的陶瓷微滤膜,采用均相沉淀法或者原位生成法经涂覆、烧成等工艺制得制品,其特征是在所得制品膜孔的内表面镀有厚度为20-60纳米、晶粒尺寸为5-30纳米、具有半导体性能的氧化物膜层。
上述晶粒尺寸为5-30纳米、具有半导体性能的氧化物膜层可以是ZnO、TiO2、ZrO2、SnO2其中的一种。
上述陶瓷微滤膜的制备方法之一是采用均相沉淀法:
以尿素作均相沉淀剂,ZnO改性采用硝酸锌与尿素组合;TiO2改性采用硫酸钛与尿素组合;ZrO2改性采用氯氧锆与尿素组合。
改性剂盐溶液配制浓度为0.1-1mol/L,沉淀剂溶液配制浓度为0.6-2mol/L。改性剂盐溶液与沉淀剂溶液的浓度之比为1∶2;混合液的反应温度为60℃-110℃,反应时间为3-7小时。微滤膜浸渍上述混合溶液1-3次。烧成温度为950℃-1150℃,保温时间为1-2小时。
上述陶瓷微滤膜的制备方法之二是采用原位生成法:
用四氯化锡、氨水作原料。氨水溶液配制浓度为5%,四氯化锡溶液配制浓度为0.04-0.1mol/L。
先将微滤膜浸渍在配制好的四氯化锡溶液中并抽真空10-30分钟,取出干燥,再在氨水溶液中浸渍并抽真空10-30分钟,取出干燥后烧成,烧成温度950-1150℃,保温1-2小时。
通过本发明者大量的试验研究结果表明,本发明改性的陶瓷微滤膜与原陶瓷微滤膜相比,在膜孔径减小40-120纳米的情况下,对水的过滤通量反而可提高17%以上,并且耐酸碱性能明显得到改善。
图1是均相沉淀法工艺流程图;图2是原位生成法工艺流程图。
下面通过实施例和比较例对本发明作进一步说明,但是本发明不仅限于这些例子。
实施例1
(1)配制溶液:硝酸锌配成1mol/L浓度的溶液,尿素配成2mol/L浓度的溶液。将硝酸锌溶液与尿素溶液按体积1∶1混合,制备成混合溶液。
(2)将微滤膜浸渍在上述混合溶液中抽真空,在95℃下反应4小时,干燥。
(3)将干燥好的膜烧成,烧成温度1000℃,保温1小时。重复浸渍、反应、干燥、烧成二次。
(4)改性膜的技术指标:
实施例2
(1)配制溶液:硝酸锌配成1mol/L浓度的溶液,尿素配成2mol/L浓度的溶液。将硝酸锌溶液与尿素溶液按体积1∶1混合,制备成混合溶液。
(2)将微滤膜浸渍在上述混合溶液中抽真空,在95℃下反应4小时,干燥。
(3)将干燥好的膜烧成,烧成温度1150℃,保温1小时。重复浸渍反应、干燥、烧成二次。
(4)改性膜的技术指标:
实施例3
(1)配制溶液:硫酸钛配成0.3mol/L浓度的溶液,尿素配成0.6mol/L浓度的溶液。将硫酸钛溶液与尿素溶液按体积1∶1混合,制备成混合溶液。
(2)将微滤膜浸渍在上述溶液中抽真空,在85℃下反应4小时,干燥。
(3)将干燥好的膜烧成,烧成温度950℃,保温1小时。重复浸渍反应、干燥、烧成一次。
(4)改性膜的技术指标:
实施例4
(1)配制溶液:硫酸钛配成0.2mol/L浓度的溶液,尿素配成0.4mol/L浓度的溶液。将硫酸钛溶液与尿素溶液按体积1∶1混合,制备成混合溶液。
(2)将微滤膜浸渍在上述溶液后抽真空,在85℃下反应4小时,干燥。
(3)将干燥好的膜烧成,烧成温度950℃,保温1小时。重复浸渍反应、干燥、烧成一次。
(4)改性膜的技术指标:
实施例5
(1)配制溶液:氯氧锆配成0.3mol/L浓度的溶液,尿素配成0.6mol/L浓度的溶液。将氯氧锆溶液与尿素溶液按体积1∶1混合,制备成混合溶液。
(2)将微滤膜浸渍在上述溶液后抽真空,在85℃下反应4小时,干燥。
(3)将干燥好的膜烧成,烧成温度950℃,保温1小时。
(4)改性膜的技术指标
实施例6
(1)配制溶液:氯氧锆配成0.3mol/L浓度的溶液,尿素配成0.6mol/L浓度的溶液。将氯氧锆溶液与尿素溶液按体积1∶1混合,制备成混合溶液。
(2)将微滤膜浸渍在上述溶液后抽真空,在85℃下反应4小时,干燥。
(3)将干燥好的膜烧成,烧成温度950℃,保温2小时。
(4)改性膜的技术指标:
实施例7
(1)配制溶液:氨水溶液配制浓度为5%,四氯化锡溶液配制浓度为0.05mol/L。
(2)将微滤膜浸渍在配制好的四氯化锡溶液中并抽真空20分钟,取出干燥,再在氨水溶液中浸渍并抽真空20分钟,取出干燥,烧成,烧成温度1000℃,保温1小时。然后再重复浸渍,干燥,烧成一次。
(3)改性膜的技术指标:
实施例8
(1)配制溶液:氨水溶液配制浓度为5%,四氯化锡溶液配制浓度为0.07mol/L。
(2)将微滤膜浸渍在配制好的四氯化锡溶液中并抽真空20分钟,取出干燥,再在氨水溶液中浸渍并抽真空20分钟,取出干燥后烧成,烧成温度1000℃,保温1小时。
(3)改性膜的技术指标:
Claims (2)
1、一种改性的陶瓷微滤膜,包括由常规方法获得的孔径为300-400纳米的陶瓷微滤膜,采用均相沉淀法或者原位生成法经涂覆、烧成等工艺制得制品,其特征是在所得制品膜孔的内表面镀有厚度为20-60纳米、晶粒尺寸为5-30纳米、具有半导体性能的氧化物膜层。
2、根据权利要求1所述的陶瓷微滤膜,其特征是所述的氧化物膜层为ZnO、TiO2、ZrO2、SnO2等其中的一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA031552269A CN1513588A (zh) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 一种改性的陶瓷微滤膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA031552269A CN1513588A (zh) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 一种改性的陶瓷微滤膜 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1513588A true CN1513588A (zh) | 2004-07-21 |
Family
ID=34240810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA031552269A Pending CN1513588A (zh) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 一种改性的陶瓷微滤膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1513588A (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100427438C (zh) * | 2007-04-17 | 2008-10-22 | 景德镇陶瓷学院 | 一种兼有远红外发射和反射功能的电磁感应涡流发热复合涂层 |
CN100462133C (zh) * | 2006-05-17 | 2009-02-18 | 景德镇陶瓷学院 | 一种复合改性的a1203陶瓷微滤膜 |
CN102010187A (zh) * | 2010-10-01 | 2011-04-13 | 江苏省陶瓷研究所有限公司 | 一种多孔陶瓷过滤管用的陶瓷膜及其改性制备方法 |
CN102755839A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-10-31 | 西北有色金属研究院 | 多孔金属管表面氧化锆过渡层的制备方法 |
CN102908908A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-06 | 景德镇陶瓷学院 | 一种采用氧化石墨烯修饰改性陶瓷微滤膜的方法 |
CN107162118A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-15 | 同济大学 | 一种适用于水源水污染物去除的阴阳极内置式陶瓷微滤膜反应器 |
CN110898679A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-24 | 珠海大横琴科技发展有限公司 | 一种滤膜制备方法以及滤膜 |
CN111437726A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-24 | 佛山市中国科学院上海硅酸盐研究所陶瓷研发中心 | 一种氧化锡超滤膜及其制备方法和应用 |
CN115364670A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 三达膜科技(厦门)有限公司 | 一种油水分离改性球形氧化铝陶瓷微滤膜的制备方法 |
-
2003
- 2003-08-22 CN CNA031552269A patent/CN1513588A/zh active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100462133C (zh) * | 2006-05-17 | 2009-02-18 | 景德镇陶瓷学院 | 一种复合改性的a1203陶瓷微滤膜 |
CN100427438C (zh) * | 2007-04-17 | 2008-10-22 | 景德镇陶瓷学院 | 一种兼有远红外发射和反射功能的电磁感应涡流发热复合涂层 |
CN102010187A (zh) * | 2010-10-01 | 2011-04-13 | 江苏省陶瓷研究所有限公司 | 一种多孔陶瓷过滤管用的陶瓷膜及其改性制备方法 |
CN102755839A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-10-31 | 西北有色金属研究院 | 多孔金属管表面氧化锆过渡层的制备方法 |
CN102908908A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-06 | 景德镇陶瓷学院 | 一种采用氧化石墨烯修饰改性陶瓷微滤膜的方法 |
CN102908908B (zh) * | 2012-11-12 | 2014-10-22 | 景德镇陶瓷学院 | 一种采用氧化石墨烯修饰改性陶瓷微滤膜的方法 |
CN107162118A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-09-15 | 同济大学 | 一种适用于水源水污染物去除的阴阳极内置式陶瓷微滤膜反应器 |
CN110898679A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-24 | 珠海大横琴科技发展有限公司 | 一种滤膜制备方法以及滤膜 |
CN111437726A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-24 | 佛山市中国科学院上海硅酸盐研究所陶瓷研发中心 | 一种氧化锡超滤膜及其制备方法和应用 |
CN115364670A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 三达膜科技(厦门)有限公司 | 一种油水分离改性球形氧化铝陶瓷微滤膜的制备方法 |
CN115364670B (zh) * | 2021-05-21 | 2024-04-19 | 三达膜科技(厦门)有限公司 | 一种油水分离改性球形氧化铝陶瓷微滤膜的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109999750B (zh) | 一种锆酸锂包覆锰系锂离子筛及其制备和应用 | |
CN108946801B (zh) | 一种层状石墨烯/金属氧化物纳米复合材料及其制备方法 | |
CN1114484C (zh) | 介孔二氧化钛光催化剂的制备方法 | |
CN1513588A (zh) | 一种改性的陶瓷微滤膜 | |
CN1228397C (zh) | 磷酸银抗菌改性二氧化钛复合颗粒及其制备方法和用途 | |
CN107511078B (zh) | 太阳光驱动抗污染纳米片组装杂化膜的制备方法 | |
CN105671611B (zh) | 一种石墨烯表面直接负载纳米氧化物的方法 | |
CN1736586A (zh) | 无机粘土复合材料及其制备方法和用途 | |
CN1608998A (zh) | 一种金属氧化物、硫化物纳米线阵列的制备方法 | |
CN1296274C (zh) | 单分散二氧化硅与二氧化钛复合微球及制备方法 | |
CN1032703C (zh) | 镍电解阳极液的除铜方法 | |
CN103785300A (zh) | 一种醋酸纤维素超滤膜共混改性方法 | |
CN114132959A (zh) | 一种核壳结构B4C@TiO2复合粉体及其制备方法 | |
CN1298671C (zh) | 六钛酸钾晶须多孔材料的制备方法 | |
CN109364976A (zh) | 一种铁钛酸铋-石墨相氮化碳复合光催化剂、制备方法及抗生素的降解方法 | |
CN110551994A (zh) | δ-MnO2纳米片阵列的合成方法 | |
CN110508159B (zh) | 沸石纳米过滤膜及其制备方法 | |
JP2714470B2 (ja) | 黒鉛粒子分散銀めっき方法 | |
CN109675609B (zh) | 一种原子层沉积超薄氧化钛修饰的纳米孔金基催化剂的制备方法及其应用 | |
CN117046459A (zh) | 一种La-Mg LDH@Ti3C2Tx除氟剂及其制备方法和应用 | |
CN113548665B (zh) | 纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
CN1693279A (zh) | 纳米铜-氧化锌复合粉的制备方法 | |
CN1168873A (zh) | 一种氧化铝-氧化硅-氧化钛复合陶瓷薄膜的制备方法 | |
CN115178243A (zh) | Mof@cof复合多孔材料及其制备方法、应用 | |
CN1740094A (zh) | 一种单晶氧化硅纳米线的合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |