高溫硅基陶瓷分離膜材料的制備與表征.pdf

1、陶瓷膜分離技術(shù)具有耐高溫、耐腐蝕、分離效率高、耗能低及綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在食品、化工、生物醫(yī)藥及環(huán)保等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。隨陶瓷膜廣泛應(yīng)用，膜材料性能要求提高，使用環(huán)境更苛刻，傳統(tǒng)的膜材料無(wú)法適用于高溫腐蝕性等環(huán)境。本文以開(kāi)發(fā)陶瓷膜材料，降低制備成本為研究目標(biāo)，研究碳化硅(SiC)陶瓷膜支撐體和可作為膜材料的硅酸釔材料的制備與表征，取得如下工作成果:
　　(1)采用溶膠包裹法低溫制備了SiC陶瓷膜支撐體。
　　采用溶膠包裹法在110

2、0℃低溫制備了氣孔率高達(dá)49.58％的SiC陶瓷膜支撐體。該工藝制備的SiC陶瓷膜支撐體生坯燒結(jié)之后直徑略有變大，發(fā)生不同程度的膨脹，隨燒結(jié)助劑含量增加，樣品的線(xiàn)收縮率不升反降，氣孔率卻在增加，這說(shuō)明以九水硝酸鋁和六水硝酸釔作為助燒劑，不僅降低燒結(jié)溫度，還能起到造孔的作用，改善支撐體的宏觀(guān)變化。在以20μmSiC為骨料時(shí)，淀粉含量為6wt％，助燒劑含量為30wt％時(shí)，在1100℃下樣品的負(fù)向線(xiàn)性收縮率低至0.83％。
　　(2)采

3、用分相法制備了非對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)的SiC中空纖維陶瓷膜。
　　分相法與固相燒結(jié)相結(jié)合通過(guò)一步成型制備出非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的SiC中空纖維陶瓷膜，不添加造孔劑也可制得氣孔率高達(dá)53.83％的SiC膜管;制備的SiC膜管呈指孔結(jié)構(gòu)層-海綿狀結(jié)構(gòu)層-指孔結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)，有利于提高膜的滲透性。燒結(jié)溫度對(duì)其收縮率的變化影響均很小，軸向徑向的線(xiàn)收縮率分別基本穩(wěn)定在10.1％和9.0％。
　　(3)首次采用EDTA-檸檬酸絡(luò)合法成功合成了高純度的納米級(jí)的硅