[发明专利]一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微滤膜的制备方法，具体是一种在多孔不锈钢基体上制备TiO₂陶瓷微滤膜的方法，属于冶金化学领域。

背景技术

膜分离技术是二十世纪开发成功的新型、高效、精密的分离技术，广泛应用于电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油、仿生等领域。在膜技术领域中，开发较早的膜材料是有机高分子聚合物膜，即有机膜，有机膜的热稳定性和抗腐蚀性差、不易清洗、寿命短。随后开发的无机陶瓷膜的热稳定性和抗腐蚀性比有机膜较好，然而陶瓷基体的脆性大，使用中容易发生突然损坏，所以有机膜和陶瓷膜均存在明显的性能缺陷。目前尚没有一种既耐强酸强缄及高温，使用寿命又较长的膜材料。

发明内容

本发明的目的是以多孔不锈钢为基体材料，利用溶胶-凝胶法在其表面制备具有分离功能的TiO₂陶瓷微滤膜，为膜分离设备提供一种强度与耐腐蚀性优良的新型膜材料。

本发明的技术方案是：

利用钛酸四正丁酯水解得到TiO₂溶胶→稀释→添加黏合剂→陈化制得涂膜液→清洗多孔不锈钢基体法→涂膜→干燥→将干凝胶膜进行热处理→得到多孔TiO₂陶瓷微滤膜。

依照上述技术方案可以在1μm的多孔不锈钢基体上制备孔径在0.3～0.8μm的TiO₂陶瓷微滤膜。

具体实施方式

本发明具体可按以下技术方案进行：

a.利用钛酸四正丁酯水解得到TiO₂溶胶

a.1摩尔比：Ti(OBu)₄∶H₂O∶HCl∶EtOH＝1∶2∶0.32∶30

a.2将钛酸四正丁酯、无水乙醇加入锥形瓶中搅拌成混合溶液

a.3将盐酸滴加到混合溶液中，进行快速搅拌

a.4逐滴滴加去离子水

a.5继续搅拌2～5min

a.6得到TiO₂溶胶；

b稀释

b.1用无水乙醇稀释TiO₂溶胶浓度至0.0026mol/L；

c.添加黏合剂

c.1在稀释溶胶中添加PVB黏合剂

c.2添加比例为溶胶的10％；

d.陈化

d.1在15℃-20℃下进行

d.2时间12-14h

d.3制得涂膜液；

e.清洗多孔不锈钢基体

e.1将多孔不锈钢基体先后用酸、碱、去离子水、乙醇清洗

e.2晾干；

f.涂膜

f.1用陈化好的涂膜液浸涂多孔不锈钢基体；

g.干燥

g.1将涂好膜的不锈钢基体置于15-20℃下干燥

g.2制得干凝胶膜；

h将干凝胶膜进行热处理

h.1置于程序控温炉中

h 1.1温度800℃～900℃

h.1.2时间3～4h；

i.得到多孔TiO₂陶瓷微滤膜。

通过本发明可以在多孔不锈钢基体上制备出孔径为0.3～0.8μm的TiO₂陶瓷膜，该陶瓷膜可以进而制成微滤膜组件，可代替目前使用有机微滤膜，能广泛应用于电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油、仿生等领域，可对水、废水及其它液体悬浮物料进行分离，在膜技术领域中，具有广阔的市场应用前景。