溶胶凝胶法制备α氧化铝超滤膜的研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w3cnet
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超滤是以压力为驱动的高效分离技术,现已广泛地应用于工业分离领域。目前,α氧化铝超滤膜制备的瓶颈在于难以获得小孔径。本文研究重点为小孔径α氧化铝超滤膜的制备,采用溶胶凝胶法,结合低温相转变技术,促进氧化铝在较低的晶型转变温度下完成α相转变,抑制氧化铝晶粒的生长,从而制备出具有优异截留性能的小孔径α氧化铝超滤膜。  以仲丁醇铝为前驱体,通过溶胶凝胶法颗粒溶胶路线制备出平均孔径20nm、粘度为1.22 mPa·s的勃姆石溶胶,溶胶的粒径和粘度在一个月时间内里基本保持不变,将该勃姆石溶胶浸渍提拉涂覆在单管支撑体内壁,经过一系列的热处理过程即可获得α氧化铝超滤膜。结果表明:因勃姆石溶胶颗粒尺寸小,比表面积大,在向α相转变的过程中驱动力大,在1100℃的条件下即可制备α氧化铝超滤膜。通过对保温时间的考察,发现保温2h制备的α氧化铝超滤膜,其葡聚糖截留分子量50.0 kDa,对应膜孔径为9.6 nm,纯水渗透率为170L/(m2·h·bar);而保温1h的α氧化铝超滤膜,其性能有所提升,葡聚糖截留分子量为30.0 kDa,对应膜孔径为7.6 nm,纯水渗透率为140 L/(m2·h·bar),两种超滤膜性能表现的差异主要由于保温时间的缩短,抑制了氧化铝晶粒完成晶型转变后继续长大,从而制备的超滤膜的堆积孔更小。该制备工艺具有良好的可重复性。  在制备勃姆石溶胶的过程中添加氧化铝晶种,晶种对氧化铝α相变过程有着极大的促进作用,通过溶胶凝胶法制备出α氧化铝超滤膜,6 dwb%晶种的存在,使得氧化铝在1h的保温时间下,α相转变温度降低为1000℃,由此可见,添加晶种对氧化铝晶型转变的促进作用明显,且该方法简单,并未引入杂质,保证了氧化铝品质的高纯度,温度的降低抑制了氧化铝晶粒在完成晶型转变后长大,从而制备出的α氧化铝超滤膜具有较小的堆积孔,提高了其截留性能,结果表明:该条件制备的α氧化铝超滤膜对葡聚糖的截留分子量为13.0 kDa,对应膜孔径为5.2 nm,纯水渗透率为140 L/(m2·h·bar)。  考察添加氧化钛对氧化铝晶型转变的促进作用,氧化钛分别以颗粒和溶胶的形式加入。相比于氧化钛颗粒,因氧化钛溶胶具有良好的流动分散性,且溶胶颗粒较小,对氧化铝的α相转变有更明显的促进作用,结果表明,添加10 dwb%的氧化钛颗粒溶胶,使氧化铝在1050℃,保温1h的条件下完成氧化铝α相转变,制备出的α氧化铝超滤膜具有良好的性能表现,其葡聚糖截留分子量为30.0kDa,对应孔径为7.6 nm,除此之外,由于氧化钛溶胶的低浓度,对勃姆石溶胶起到了稀释作用,制备的超滤膜膜层变薄,膜阻力减小,使得制备的超滤膜纯水渗透率有了较大的提升,达到230 L/(m2·h·bar)。
其他文献
该文通过在大型有机玻璃循环湍流流化床中的实验,系统地考察了四种FCC催化剂颗粒(CRC-1新鲜剂、CRC-1平衡剂、共Y-15新鲜剂、共Y-15平衡剂)在湍流流化床稀相区的夹带颗粒的分
硼和它的化合物由于具有较高的电负性和电离能,已经被广泛地用于超导体、电子和航空等领域。此外,过渡金属掺杂在硼团簇中能够作为一种很好的氢储存材料,具有广阔的应用前景。目
该文针对圆盘透过离心沉降法(Disc Centrifuge Photosedimentation)测量超细颗粒粒度及其粒度分布还存在测量时间过长以及数据处理方法复杂等缺点,将线阵CCD(Charge Coupled
作为抗体药物的主力军,单克隆抗体(Monoclonal antibodies,简称mAbs)已成为世界生物制药行业的研究热点。本实验室已研制出具有开发为创新药物潜力的抗体需要进行大量表达用于临
手足口病由肠道病毒感染引起,是一种高发于0-5岁儿童的急性传染病,其在世界范围内出现多次大规模爆发流行,仅仅在中国大陆每年就有几百万例病例。手足口病的流行给公共卫生带来
烷基化汽油不仅性能优良,而且可大大缓和由于汽车尾气排放造成的环境污染,被称之为"绿色汽油".该工作对混合C为原料的烷基化反应过程,在沸石型超强酸催化剂、超临界反应及催
该文研究了乙烯直接氧化制醋酸的催化剂,采用固床反应器考察了其性能,借助IR、XRD、BET等手段对催化剂结构进行了表征.通过对Pd-Au-/SiO催化剂组成及制备条件的研究,结合表征
ChIN(the Chemical Information Network)网站是在联合国教科文组织UNESCO(United Nations Educational,Scientific and Cultural Organization)和国家自然科学基金委员会支
  目的 对2000年3月至201 1年3月行异体颈椎间盘移植治疗的27例患者,采用个体化方案指导术后康复。方法 27例患者中脊髓型颈椎病20例,颈椎间盘突出症5例;男22例,女5例;平均年
会议