γ—Al2O3无机膜热稳定性的研究

对氧化铝无机膜热稳定性的改进进行了讨论和分析,结合笔者工作,综述了通过合适的阳离子掺杂提高氧化铝无机膜热稳定性的研究现状,介绍了La,Si,B,PVA和Ai,Na等碱金属对膜在高温下的微观结构（包括比表面积,孔径和孔径分布等）的影响。     

以铝为支撑体的一种新型阳极氧化铝膜的制备与表征

阳极氧化铝膜在分离方面有许多优点如均一的孔径、高的热力学稳定性、独特的孔结构等,作为无机膜有较好的商业应用价值,但膜的脆性问题一直是公认的难题.用一次阳极氧化铝膜的铝面做阳极在盐酸中电解后,再在磷酸中扩孔,制得了两面贯通以大孔铝为支撑体的阳极氧化铝膜.研究了扩孔时间对膜的纯水通量、平均孔径、截留率的影响.结果表明,膜的平均孔径为65.5~119.2 nm;膜的孔径分布窄,孔隙率为28.6%~32.7%;随着扩孔时间的增加,膜的平均孔径、纯水通量均增大,而膜对聚乙二醇20 000的截留率减小;当扩孔时间为30min时,对聚乙二醇20 000截留率达到了26.5%;膜的纯水通量随着时间的增加而减小;膜的脆性问题在一定程度上得以改善.     

不同孔径纳米氧化铝膜的表征及其对U251细胞形态的影响

为了观察不同孔径的纳米多孔氧化铝膜对U251细胞形态的影响,采用电化学阳极氧化技术分别在硫酸、草酸、磷酸电解液中制备了3种不同孔径的氧化铝膜,用扫描电镜和X射线能谱仪(Energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)分别对氧化铝膜进行了微观结构与元素组成表征。使用倒置显微镜和扫描电镜观察U251细胞在不同孔径的氧化铝膜表面上的形态及生长粘附情况。结果表明,3种孔径的纳米氧化铝膜表面生长的U251细胞形态存在差异,生长情况不同。细胞在磷酸中制得的纳米氧化铝膜的突触生长情况优于草酸中制备的氧化铝膜,突触生长更牢固,硫酸中制得的氧化铝膜对U251细胞生长的支持作用最差。     

纳米多孔阳极氧化铝膜形貌的控制研究

采用38g／L的草酸溶液为电解液,制备了孔洞规则有序,孔径和厚度均一可控的氧化铝模板,并研究了阳极氧化工艺对阳极氧化铝膜形貌的影响。实验结果表明,采用38g／L的草酸溶液作为电解液,经两步法阳极氧化可制得孔径均一,排列规则的多孔阳极氧化铝膜。随着氧化电流密度的升高,氧化膜孔径逐渐增大。电流密度过大,反应放热严重,氧化铝膜孔径均匀性,孔洞形状规则性和有序性都下降。在恒电流密度条件下,氧化膜厚度随着氧化时问的延长呈线性增长,但对氧化铝膜孔径影响较小。     

Al2O3/TiO2/PVDF杂化超滤膜的制备及其性能研究

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,用无机纳米二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)与聚偏氟乙烯共混,采用相转化法制得无机改性有机高分子杂化超滤膜。采用杯式超滤装置考察了无机纳米颗粒的含量对杂化膜水通量的影响;测定了膜的纯水接触角、机械性能、截留效率和膜的孔径及孔径分布;采用扫描电子显微镜对膜表面进行观察。结果表明,纳米颗粒加入量为3%,TiO2与Al2O3的加入比为1∶1时,杂化膜的水通量较有机膜提高了79.5%,但截留率保持不变;杂化膜的机械强度最大增加41.6%;杂化膜的纯水接触角由未改性前的78.68°降至50.54°,亲水性得到明显改善;杂化膜的平均孔径增大,孔径分布更加均匀;纳米颗粒的加入增加了膜表面的孔密度,但没有改变膜断面的微观结构。杂化超滤膜不仅保持了PVDF膜的优良性能,而且增强了其强度、亲水性和抗污染性能。     

新型多孔碳化硅陶瓷膜管的制备与性能表征

以SiC为骨料,选用低共熔混合物作为烧结助剂,用液相烧结技术制备出单通道多孔陶瓷支撑体,采用悬浮粒子浸涂法对支撑体涂覆氧化铝膜.考察了氧化铝膜、烧成温度对支撑体孔径分布和空气渗透通量等性能的影响.结果表明:涂膜后膜管的孔径分布变窄,空气渗透通量略有下降;随着烧结温度的提高,结合剂的高温特性使得支撑体的开孔率和空气渗透通量分别下降了1.9%和17.9 m3/(m2·h),孔径分布变宽,平均孔径增大.     

溶胶—凝胶法制备氧化铝分离膜

研究了异丙醇铝水解形成溶胶的条件及溶胶转变为凝胶焙烧形成氧化铝膜的影响因素。在选择合适的条件下,制备成功孔径为0.7μm的无载体氧化铝膜;并在孔径为50μm的微孔陶瓷管载体上制备成功孔径为0.5μm氧化铝膜,将有可能用于膜分离器件。     

阳极氧化法制备有序纳米多孔氧化铝膜的研究

利用电化学阳极氧化的方法,在草酸溶液中,精确控制反应条件,在高纯铝片表面有序生长了纳米多孔氧化铝膜。试验中,分别采用一次阳极氧化和二次阳极氧化方法制备氧化铝膜。利用H3PO4溶液浸泡法对氧化铝膜进行扩孔处理。通过扫描电子显微镜对样品进行表征分析。结果发现,二次阳极氧化制备的氧化铝膜的孔洞分布较一次氧化的更为规则有序,并且孔径大小均匀一致。扫描电镜观察显示,氧化铝膜的扩孔过程可以去掉阻碍层,并调节孔径大小,溶去二次氧化后黏附在氧化层表面的一些杂质,从而使氧化铝模板更为规则有序,孔径均一。这种经过二次阳极氧化和扩孔处理得到多孔阳极氧化铝模板的方法简单,成本较低,可以为后续的纳米材料合成提供高质量的合成模板。     

泡沫铝合金阳极氧化工艺研究

以草酸为电解液,对泡沫铝合金材料进行阳极氧化处理,制备多孔有序阳极氧化铝阵列模板,采用SEM扫描电镜对其形貌进行分析.研究了电流密度、电解液浓度、电解温度等条件对氧化铝膜结构的影响,并对一步法和两步法制得的多孔氧化铝膜进行了比较,结果表明,氧化膜上的微孔分布均匀,孔径大小基本相同;两步阳极氧化法制备的多孔氧化铝模板的有序性优于一步氧化法.     

焙烧温度对氧化铝膜孔性能的影响

利用ＴＧ－ＤＴＡ、ＢＥＴ法分析研究了热处理过程的膜孔径分布、孔径大小及膜的比表面积、比孔容随焙烧温度的变化趋势,并用ＸＲＤ研究了氧化铝膜的膜内晶体的晶面取向,用ＴＥＭ、ＳＥＭ观察用溶胶─凝胶法制备的氧化铝膜的表面及截面形貌．发现构成氧化铝膜的微晶的择优取向度决定着膜孔径分布的均匀性,焙烧温度越高,膜微晶的择优取向度越大,膜的孔径分布越窄,但孔径增大．膜的比表面积、比孔容在４００℃有一最大值,４００℃是合适的膜催化、反应用膜的焙烧温度,这时膜比表面积、比孔容和孔隙率分别为２８３ｍ^２／ｇ、０．３３８ｍＬ／ｇ和５３％．７００℃是分离用膜的合适焙烧温度,这时膜比表面积、比孔容和孔隙率分别为２０２ｍ^２／ｇ、０．２０３ｍＬ／ｇ和４５％．７００℃时膜的最大孔径为５ｎｍ;孔径为１～１．２５ｎｍ的孔占孔体积的７０％以上．     

溶胶-凝胶法制备氧化硅-氧化铝共掺杂聚酰亚胺薄膜及其性能

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅及氧化铝溶胶,将溶胶混合后掺入正在反应的聚酰胺酸中,制得聚酰亚胺/二氧化硅-氧化铝杂化薄膜。利用扫描电子显微镜对杂化薄膜的微观形貌进行了表征,并测试了无机组分含量不同的杂化薄膜的力学性能、热稳定性及介电性能。试验结果表明,杂化薄膜材料中无机相呈现纤维结构和颗粒结构,有效地提高了薄膜的力学性能。杂化薄膜与纯膜相比,热分解温度有较大提高,且随着无机组分含量增大,热分解温度呈现先上升后下降的趋势。介电性能分析表明,杂化薄膜的介电常数和介电损耗与频率的关系符合德拜松弛极化机理。     

无机陶瓷膜澄清食醋工艺研究

应用无机陶瓷膜微滤技术对老陈醋进行除浊除茵试验研究.通过探讨无机陶瓷膜平均孔径、跨膜压差、膜面流速、操作温度、料液浓缩比等操作参数对过滤效果的影响,确定了适宜的工艺分离条件.无机陶瓷膜澄清食醋工艺在最佳操作条件(常温,采用平均孔径为0.1μm无机陶瓷膜,跨膜压差0.14 MPa、膜面流速2.0 m/s、最大浓缩倍数9)下,平均膜渗透通量可达40 L/(m2·h);过滤后的食醋不仅感观、理化和卫生指标符合国家标准,而且放置两年后无返浑现象.     

制备工艺对氧化铝阵列模板的影响

采用正交试验方法，结合扫描电镜（SEM）研究了在硫酸溶液中进行阳极氧化时电压、温度、浓度对氧化铝膜的膜厚、表面孔径和孔排布规律的影响。结果表明，影响氧化铝膜的膜厚、表面孔径的主次因素顺序为电压、温度、浓度，此外由于电压、湿度、浓度三者共同影响着阳极氧化的速率和反应过程的稳定性，从而影响最终的多孔膜的有序度。     

溶胶-凝胶法制备不对称氧化铝膜

以异丙醇铝为原料,过量的水、醇溶剂的存在有利于异丙醇铝水解．适宜的水铝比H₂O／Al^3＋为100：1;醇铝比ROH／Al^3＋为5：1;酸胶溶剂的浓度H^＋／Al^3＋为0．07：1．溶胶的雾化快速胶凝法,大大缩短了凝胶干燥的时间,采用这种方法能容易地制备膜厚均匀、且无龟裂的无机氧化铝膜．适宜的溶胶浓度为0．5～1．4mol AlOOH／L溶胶,喷雾距离＜200mm,膜厚与溶胶浓度、喷雾时间成正比,与喷雾距离的平方成反比．用γ-AlOOH溶胶对基质膜作进一步的修饰制备不对称氧化铝膜时,勃母石溶胶的初始晶粒的大小决定着氧化铝膜的孔径,勃母石溶胶的胶体粒子的直径决定着形成的不对称膜的稳定性．勃母石溶胶的胶体粒子的平均直径与支撑体基质膜表面的最可见孔径相当时,喷涂于基质膜表面的溶胶快速胶凝后,能形成无裂纹和针孔的均匀凝胶膜．以表面最可几孔径为0．1μm的氧化铝膜为基质膜,雾化溶胶胶粒平均直径为100nm左右的勃母石溶胶,喷涂于基质膜表面,快速胶凝后于400℃焙烧形成的支撑γ-Al₂O₃膜孔径为3nm．     

无机纳滤膜的应用

无机纳滤膜具有良好的热稳定性和化学稳定性、机械强度高、易再生、抗微生物侵蚀等优点,已成为膜分离技术中一类引人瞩目的膜材料.文章介绍了无机纳滤膜的结构、组成和分离性能;综述了无机纳滤膜在水处理、食品、制药及化工领域的应用;并展望了无机纳滤膜的研究目标和发展前景.     

PDMS低温热解制备有机/无机膜的研究

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为前驱体聚合物, 采用浸渍法在支撑体上涂覆制备PDMS支撑膜, 将其在惰性气氛下350~480℃低温热解, 制备有机/无机膜。考察了制膜工艺条件对膜气体分离性能的影响; 并借助于TG和FT-IR测试手段探讨了PDMS 的热解过程及化学结构的变化; 采用SEM对有机/无机膜的微观形貌进行表征。研究表明, 采用低温热解法可以成功制备出气体分离性能良好的有机/无机膜。该膜既保留了有机膜的柔韧性, 又具有无机膜的热稳定性好的优点, 并表现出良好的气体渗透性能和选择性。PDMS制膜液的浓度、浸渍次数、复合膜的热解温度及基体孔径和性质等因素对有机/无机膜的气体分离性能以及膜层结构有较大的影响。在最佳工艺条件下制备的有机/无机膜其O₂渗透通量为21.2 GPU(1 GPU=7.501×10^-12 m³(STP)/(m²?s?Pa)), O₂/N₂分离系数为2.28。     

纳米氧化铝有序多孔膜制备工艺研究

为了获得大面积有序孔排列以及不同孔径的氧化铝膜,采用二次阳极氧化法可制备大面积有序铝阳极氧化多孔(AAO)膜,着重研究氧化电压、氧化时间、电解液浓度以及扩孔时间对AAO膜孔径大小、膜层厚度和形貌结构的影响,用X射线粉末衍射(XRD)仪进行物相分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征多孔膜的形貌.结果表明,在700 ℃以下条件下AAO膜以无定形态存在,经800 ℃退火后无定形氧化铝转化为γ-Al2O3,多孔膜随电压和电解液浓度增加而增大,经H3PO4溶液扩孔后可获得较大孔径模板,扩孔时间与孔径变化呈近似线性关系.为满足应用需求的AAO膜的制备提供了依据.     

消息报道

正宁波材料所在气体吸附分离材料研究中取得新进展金属有机框架材料(MOF)是一类新型的有机-无机杂化多孔晶体材料,具有高比表面积、孔容、孔隙率和孔径可调等特性,在氢气、甲烷和二氧化碳等气体的吸附分离领域受到了广泛关注。近年来很多MOF或MOF/聚合物复合气体分离膜不断被设计与开发出来,然而这些膜材料很难同时兼有气体的高渗透性和高选择性,而且以氧化铝陶瓷管为载体制备的MOF基分离膜很容易产生缺陷,     

电化学阳极氧化法制备有序多孔材料的研究进展

阳极氧化法制备有序多孔材料具有工艺简单、孔径可控以及稳定性高等特点,具有广阔的应用前景.系统介绍了阳极氧化法制备有序多孔氧化铝和氧化钛的研究进展.重点介绍了阳极氧化法制备小孔径有序多孔氧化铝和氧化铝光子晶体的研究,特别介绍了有序多孔氧化钛膜的结构特点及该领域未来的发展方向.此外还简略介绍了阳极氧化法制备ZrO2、HfO2等有序多孔材料.     

两步阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝膜

直流恒压下,在酸性溶液中对铝实施两步阳极氧化制备了多孔氧化铝膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对制备的多孔氧化铝膜进行形貌分析,孔径在纳米级且孔分布具有高度均匀性。采用SEM对试样进行观察,分析了工艺对多孔氧化铝膜形貌的影响。利用阳极氧化初期电流密度的变化并结合阳极氧化过程中的试样的SEM照片,分析了多孔氧化铝膜的形成机理。