陶瓷分离膜材料制备工艺

介绍陶瓷分离膜材料的制备方法，其中包括固态粒子烧结法、Sol—gel法及陶瓷膜的修饰技术。     

α-Al2O3小孔径超滤膜低温制备与性能研究

α-Al₂O₃以低廉的价格与优秀的性能成为制备陶瓷膜的经典材料,然而α-Al₂O₃需高温驱动相变,高温会导致晶粒的过度生长与孔隙的聚结,这不利于超滤膜的制备。为制备具有高选择性的α-Al₂O₃小孔径超滤膜,采用聚合溶胶路线,通过调节溶胶合成参数影响其热处理过程中的结构转化以促进α-Al₂O₃的低温制备。在950℃下煅烧的前驱体完全转变为α-Al₂O₃。通过考察涂膜时间提升膜面完整性并采用该热处理条件制备了具有超薄分离层的α-Al₂O₃超滤膜。该膜展现出良好的分离与渗透性能,并具有较好的重复性,截留相对分子质量约为75 kDa,渗透率约为250 L·m^-2·h^-1·bar^-1。     

Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜的制备与表征

采用Sol-Gel法制备出掺杂SiO2,TiO2及ZrO2改性的γ-Al2O3膜,并通过SEM,EPMA,AFM等测试手段对膜结构和性能进行表征.探讨了制膜工艺条件对膜性能及结构的影响.制备的Al2O3复合膜膜厚为1～2μm,结构均匀无缺陷.     

负载氧化物的γ-Al2O3粒子电极制备及电催化氧化性能研究

采用浸渍-焙烧法制备一系列不同的负载Cu、Pb和Sn的氧化物为负载层的粒子电极,应用于三维电极法处理工业印染废水研究,通过正交试验设计确定γ-Al2O3负载氧化物粒子电极制备的主要影响因素及最佳制备条件。结果表明:当焙烧时间为6 h,焙烧温度为550℃,浸渍液为四氯化锡,投加量为140 g时,电催化氧化处理印染废水效果最好:COD Cr去除率达到88.33%,色度去除率达到99.41%;并将该条件下制备的粒子进行SEM、XRD检测表征其形貌及晶相组成,结果表明其电催化活性高,稳定性好。     

水溶液沉淀法制备超细球形α-Al2O3

以硫酸铝、氯化铝和尿素作为原料,在90℃条件下利用化学沉淀法制备了α-Al2O3粉末,探讨了活性剂PEG和NaCl的含量对颗粒形貌、尺寸和团聚情况的影响。利用XRD、SEM和TG/DSC对样品进行表征,结果表明:聚乙二醇(PEG)可以提高粉体的分散性,由TG曲线可知前躯体为无定形的AlOOH.0.25H2O,PEG的吸附效率为13.2%。前躯体在600℃和800℃煅烧2 h得到无形定的Al2O3和γ-Al2O3,1000℃即转变为α-Al2O3并伴随Na2SO4的特征峰,1200℃完全转变为α-Al2O3。加入一定量的NaCl能防止α-Al2O3粉末在1000℃高温煅烧时的团聚,[NaCl]=0.05 mol/L时能获得0.5μm的分散较好的球形α-Al2O3颗粒;当[NaCl]=0.1 mol/L时能获得大量纳米尺寸的球形α-Al2O3颗粒;当[NaCl]≥0.15 mol/L时,α-Al2O3颗粒团聚严重。     

氢氧化铝制备α-Al2O3微观结构分析

为研究氢氧化铝制备α-Al₂O₃过程中的相转变和微观结构的变化,以氢氧化铝为原料,研究了不同煅烧温度（500、800、900、1 100、1 200、1 300℃）下氢氧化铝的相变过程和显微结构的变化。结果表明：1)在500℃时,一部分三水铝石脱除结晶水转化为一水软铝石;500～800℃时,三水铝石和一水软铝石继续脱除结晶水转化为氧化铝过渡相。2)在800～1 200℃时,氧化铝过渡相之间进行相转变;1 300℃时,过渡相全部转化为α-Al₂O₃。3)煅烧温度为800℃时生成的γ-Al₂O₃和η-Al₂O₃比表面积最大,活性最高,为催化剂载体和提高电池循环寿命提供了新途径。     

氧化钛-氧化铝复合微滤膜的制备

采用悬浮粒子烧结法制备氧化钛 -氧化铝复合微滤膜 ,研究了膜厚度、烧结时间和烧结温度对膜的孔径及其分布的影响。     

氧化铝微滤膜的制备及表征

通过固相粒子烧结法分别制备了膜孔径为0.1,0.4,0.8,1,3μm的氧化铝微滤膜.氧化铝微滤膜膜厚与涂膜液中氧化铝的含量成正比.采用SEM,干湿膜法孔径测定仪及过滤等方法对膜进行了表征,过滤法作为测定氧化铝膜完整性的方法之一,对测定工业生产的氧化铝微滤膜的完整性具有现实意义.     

基于Fe2O3的片状α-Al2O3包覆研究

首先以片状α-Al₂O₃为基质,以Fe Cl₃为铁源,采用液相沉积法制备了Fe₂O₃/α-Al₂O₃珠光颜料,并借助SEM、EDS、XRD等手段对制备的珠光颜料进行性能表征,考察了反应p H值、反应温度、铁盐浓度、添加剂用量等因素对片状α-Al₂O₃包覆率的影响,得到了制备铁系包覆片状α-Al₂O₃的最佳制备工艺参数,同时了解了各参数影响包覆率的主次顺序,并在此基础上着重探讨了六偏磷酸钠对包覆率产生影响的机理。结果表明：影响包覆率的主次顺序依次为反应p H值、反应温度、添加剂用量、铁盐浓度;在最优的工艺参数下制备出来Fe₂O₃/α-Al₂O₃的包覆率为20.93%;样品的表面形貌光滑平整且包覆完整。     

环丙沙星调控制备γ-Al2O3/SiO2及吸附机制研究

采用环丙沙星(CIP)生物矿化调控制备γ-Al₂O₃/SiO₂吸附剂,研究所制备吸附剂的形貌与微结构变化及对CIP的吸附作用机制。在浸渍法制备γ-Al₂O₃/SiO₂的过程中,采用不同浓度的CIP调控γ-Al₂O₃/SiO₂的形貌与微结构。结果表明,采用0.1 mg/L CIP调控制备的吸附剂表面活性位密度(N_t)由6.68×10^-4 mol/g增加到7.48×10^-4 mol/g,平衡吸附量由8.60 mg/g增加到9.30 mg/g。pH=7.0时平衡吸附量最大,此时CIP 98%以分子形态存在、吸附剂表面形态98%为≡AlOH。从两者之间的分子形态作用结合傅氏转换红外线光谱(FTIR)分析,推测吸附作用机制是γ-Al₂O₃/SiO₂表面的≡AlOH与CIP...     

陶瓷微滤膜涂膜液的分散性能研究

本文研究了分散剂种类及数量、pH值对陶瓷微滤膜涂膜液分散性能的影响，找出了适宜的分散剂及其使用条件。结果表明：在pH=9～11时，加入0．2wt％～0．8wt％的PAA，制出的涂膜液具有良好的稳定性。     

纳米粒子α-FeOOH/α-Fe2O3样品的制备与表征

利用均相沉淀法、氨水滴定法以及添加表面活性剂的氨水滴定法制备出纳米α-FeOOH/α-Fe2O3粒子样品,采用TEM,XRD,FTIR等分析测试手段进行了表面形貌、结构、晶型和组成等的表征;同时,以纳米α-FeOOH/α-Fe2O3粒子为活性组份制备催化剂,利用微反-色谱联用活性评价技术,在常压、空速10 000 h-1和25~60℃温度范围内考察了纳米铁基催化剂对COS催化水解的活性. 结果表明:以上三种方法都能制备出粒径小于100 nm的粒子,但不同方法制备的粒子其形貌不同,且组成也不同,α-FeOOH与α-Fe2O3两种物质可单独存在或并存. 纳米铁基催化剂对COS水解在低温度、大空速下具有高的活性,且同时可以脱除H2S.     

莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征

采用天然矿物莫来石和高岭土为主要原料制备莫来石基复合陶瓷微滤膜,对制备的莫来石支撑体和复合微滤膜进行了结构与性能表征.结果表明,采用莫来石微粉(d50=9.85μm)为主要原料,并加入10%高岭土,可通过干压成型制备多孔莫来石陶瓷膜支撑体.经1250℃保温3h烧成后,支撑体平均孔径和孔隙率分别为2.1μm和46.9%,水通量为9.1m3·m-2·h-1·bar-1,抗弯强度为23.1MPa.通过浸渍涂覆法和固态粒子烧结法在莫来石支撑体上制备了莫来石微滤膜层,优化的浆料制备条件为:固含量10%、pH=11、7%PVA作粘结剂和0.8%PAA作分散剂.制备的莫来石微滤膜层经1200℃保温2h烧成后,平均孔径和厚度分别为0.24μm和18μm,复合微滤膜稳定水通量可达0.83m3·m-2·h-1·bar-1,表现出好的渗透性能,可应用于微滤分离过程.     

低成本大比表面积γ-Al2O3的制备

以廉价无机铝盐硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,十二烷基硫酸钠为添加剂,采用简单沉淀法制备得到较大比表面积γ-Al₂O₃。通过N₂低温物理吸附-脱附、X射线衍射、红外光谱、热重、元素分析、扫描及透射电镜等,研究制备过程中沉淀温度、溶液pH值和添加剂用量对产物γ-Al₂O₃及其前驱体的晶相结构、形貌织构等性质的影响。结果表明,在沉淀温度75 ℃、硫酸铝浓度0.25 mol·L^-1、溶液pH=9.0、老化时间12 h和n(十二烷基硫酸钠)∶n[Al₂(SO₄)₃]=0.375∶1条件下,所得前驱体(拟薄水铝石)经600 ℃焙烧后,可获得大比表面积(416.65 m²·g^-1)γ-Al₂O₃,并且样品中因十二烷基硫酸钠添加,引入的S及Na等杂质含量极少。     

磁性纳米粒子Fe3O4的制备方法

随着纳米科技不断的发展,磁性材料也逐渐的进入了纳米材料的新纪元。由于纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应,导致了磁性纳米材料的磁学性能有了很大的变化,扩展了其应用前景。文章介绍了Fe3O4磁性纳米粒子的四种制备方法:共沉淀合成法,水热合成法,微乳合成法和微乳-凝胶合成法。     

非对称氧化铝陶瓷膜微滤管的制备

本实验采用固态粒子烧结法和溶胶-凝胶法,在以α-Al2O3为主要原料的圆形多通道管式陶瓷支撑体上成功地制备出了性能良好Al2O3非对称复合陶瓷膜微滤管。通过SEM、EPMA分析,微滤陶瓷管膜层表面中有均布的气孔、窄的孔径分布。并探讨了挤出工艺制度、镀膜工艺制度、热处理制度对制备非对称陶瓷膜微滤管性能的影响。     

微乳液法制备Fe3O4/TiO2磁性纳米粒子

采用多元醇还原法制备出平均粒径为6.0 nm的Fe3O4磁性纳米粒子,以此磁性纳米粒子为核,在OP-10/正丁醇/环己烷/浓氨水反向微乳体系中制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,通过XRD,TEM,VSM对复合粒子进行性能表征。结果表明,采用微乳液法能够制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,并且包覆后比饱和磁化强度有所下降,但矫顽力仍趋近于0,显示超顺磁性。     

Al2O3平板陶瓷膜的工业化制备与应用展望

平板陶瓷膜作为一种新型膜材料,兼有有机膜和管式陶瓷膜的优点,不但具有很好的物理性能和化学性能,且制造和运行成本低,能够方便快捷的大规模应用。文中介绍了工业化制备的方法,由支撑体的制备和膜的制备两部分组成,制备出最可几孔径为0.11μm、翘曲率低的平板陶瓷膜产品。文中还展望了其在膜生物反应器、海水淡化预处理和饮用水预处理等领域的应用。     

纳米TiO2作为润滑油添加剂的制备及结构表征

利用液相沉积法制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)修饰的油溶性纳米TiO2粒子,研究了修饰温度、修饰时间和修饰剂用量对TiO2油溶性以及在基础油中分散稳定性的影响,并采用红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)进行了结构表征。结果表明,修饰温度为40℃,修饰时间为12 h,修饰剂与TiO2的摩尔比为2∶1时,所得粒子具有最佳亲油化度和分散稳定性。结构表征表明,纳米TiO2粒子表面的DTMS修饰膜有效控制了粒径的过度增长,避免粒子间的团聚,增强了纳米TiO2在基础油中的分散稳定性。     

Ag/PMMA复合粒子的制备及表征

纳米银/聚甲基丙烯酸甲酯(Ag/PMMA)复合粒子是一种新型的功能粒子,可以有效利用昂贵金属纳米粒子组元的独特性能,是高表面能金属纳米粒子稳定化的有效途径.本文首先在超声波场中用表面活性剂SDS对纳米Ag粒子进行亲油化处理,然后在N<,2>保护下利用超声波的分散、粉碎、活化、引发等多重作用,在实现纳米Ag粒子在反应介质...