多孔TiO2/不锈钢复合微滤膜的研究文献综述

 2021-09-25 08:09

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文 献 综 述膜分离技术大规模成功地应用于海水、苦咸水的淡化、超纯水制备及食品工业、 生物工程、电子工业、石油、化学工业、 环保工程等领域,是一种高新分离技术。

然而膜分离技术尚存在许多理论和技术上的问题需要研究、开发完善和提高,其中以膜材料显得尤为突出[1]。

目前膜分离设备中使用的有机膜受材料性能的影响, 在通量、选择性和化学稳定性、热稳定性方面存在很大缺陷;而陶瓷膜受制备工艺的影响,孔径不易控制在比较狭窄的范围,造成膜分离精度不高,截留分子量过于分散,致命的是陶瓷膜支撑体强度不够,使用过程中会发生突然的脆断或破裂[2]。

分离膜的分类方法有很多种。

按材料分可分为有机膜(又称高分子膜)和无机膜(包括陶瓷膜、金属膜、分子筛膜)等;按膜的分离原理及使用范围可分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、渗析膜、电渗析腋、渗透蒸发膜等;按膜断面的物理形态可分为对称膜、不对称膜、复合膜、平板膜、管式膜、中空纤维膜等;按物质透过分离液的能力可以分为两类:一种是借助外界能量,物质由低位向高位的流动;另一种是以化学位差为搭动力,物质发生由高位向低位的流动[3]。

金属陶瓷复合膜是20世纪90年代由美国研制成功的以多孔不锈钢为基体、 T iO2陶瓷为膜层材料的一种新型金属-陶瓷复合型的无机膜[4]。

金属-陶瓷复合膜具有良好的塑性、韧性和强度,以及对环境和物料的适应性,是继有机膜、陶瓷膜之后性能最好的膜材料之一。

多孔陶瓷/金属复合膜的制备方法有悬浮粒子烧结法、溶胶凝胶法、化学气相沉积法、热喷涂法等。

悬浮粒子烧结法[5-8]是制备无机膜最常用的方法,其是把陶瓷颗粒添加至溶剂中,同时加入有机添加剂如分散剂、成膜剂、消泡剂等混合搅拌,形成稳定的悬浮液,在利用湿粉喷涂、刷涂、浸涂等技术在多孔不锈钢基体表面成膜,经干燥后在一定温度下烧结。

烧结过程中颗粒相互接触的部分被烧结在一起,形成烧结颈,而颗粒间的空隙则形成一定的微孔。

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