Al-,2-O-,3--ZrO-,2-復(fù)合陶瓷微濾膜的制備及表征.pdf

1、隨著膜技術(shù)的發(fā)展，具有豐富特性的復(fù)合陶瓷膜引起了眾多關(guān)注。本文以用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備Al2O3-ZrO2復(fù)合陶瓷微濾膜為目標(biāo)，開展有關(guān)研究工作，以期為多元復(fù)合陶瓷微濾膜的研究奠定基礎(chǔ)。 用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備了氧化鋯含量為20％的Al2O3-ZrO2復(fù)合陶瓷微濾膜，系統(tǒng)地研究了支撐體、浸漿時(shí)間以及燒結(jié)制度等因素對(duì)復(fù)合膜制備的影響。結(jié)果表明，采用孔徑分布較窄的支撐體易制備出完整無(wú)缺陷的膜，膜的厚度與浸漿時(shí)間的平方根成線性關(guān)系。隨著燒

2、結(jié)溫度的增加，膜的平均孔徑增大，純水通量先增大后減小，保溫時(shí)間對(duì)膜平均孔徑的影響較小，當(dāng)保溫時(shí)間大于60min時(shí)，膜的純水通量變化較小。復(fù)合膜的平均孔徑為0.48μm，孔徑分布較窄，純水通量為4208 L·m-2· h-1。采用SEM表征膜的微觀形貌，膜表面平整，膜厚度約為25μm。對(duì)膜表面進(jìn)行EDX元素分析，可看出是由兩種陶瓷粒子復(fù)合而成。 用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備陶瓷微濾膜，燒結(jié)溫度的影響非常重要，研究了燒結(jié)溫度對(duì)于不同氧化鋯含

3、量復(fù)合膜制備的影響，探討了不同氧化鋯含量的Al2O3-ZrO2對(duì)稱復(fù)合膜的燒結(jié)過(guò)程。結(jié)果表明，對(duì)于不同氧化鋯含量的復(fù)合膜不能采用相同的燒結(jié)溫度，隨著膜材料中氧化鋯含量的增加，Al2O3-ZrO2對(duì)稱復(fù)合膜開始燒結(jié)的溫度降低，線收縮率和燒結(jié)收縮速率隨之增大。復(fù)合膜的平均孔徑都隨著燒結(jié)溫度的增加而增大，純水通量則是先增大后減小，在合適的燒結(jié)溫度下制備了一系列不同氧化鋯含量的復(fù)合陶瓷微濾膜，平均孔徑在0.2-0.5μm之間變化，隨著膜材料中氧

4、化鋯粉體含量的增大，膜的平均孔徑與純水通量都先增大后減小。 研究了所制備得到的一系列陶瓷微濾膜對(duì)PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)懸浮液的過(guò)濾性能，研究了pH值對(duì)不同膜過(guò)濾過(guò)程的影響以及不同膜過(guò)濾性能的差異，并且對(duì)不同膜的表面荷電性進(jìn)行了初步的探討。結(jié)果表明，所制備的復(fù)合陶瓷膜、氧化鋁膜和氧化鋯膜對(duì)PMMA懸浮液的過(guò)濾效果都很好，雖然氧化鋯含量為20％復(fù)合膜與氧化鋁膜的平均孔徑與純水通量相當(dāng)，但氧化鋯含量為20％的復(fù)合膜的滲透通量隨時(shí)