[发明专利]一种陶瓷超滤膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种陶瓷超滤膜的制备方法。

背景技术

陶瓷膜是无机膜中的一种，属于膜分离技术中的固体膜材料，主要以不同规格的无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成。

陶瓷膜技术是膜技术中的翘楚， 膜是一种高分子化学材料，它有无数个只能用微米甚至纳米计算的小孔，既有分离、浓缩、净化和脱盐功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤等特征。膜技术发明之后便广泛运用于食品加工、水质净化、环境治理、制药工业、化工与石油化工等领域，用来实现产品的净化分离。陶瓷膜就是由经过高温烧结的陶瓷材料制成的分离膜。由于具有独特的耐性，其一进入市场便成为膜领域发展最为迅速、也最有发展前景的品种之一。

通常陶瓷膜的制备分为两步，一是支撑体的制备，二是分离层的制备。首先制备具有较大孔径的支撑体，再通过溶胶- 凝胶法，化学气相沉积法等方法在支撑体表面涂层，形成具有两层或两层以上的不对称结构的陶瓷膜。涂层厚度一般只有几十纳米到几微米，在分离过程中起主要分离作用。现有技术一般支撑体和分离层的制备分开进行，需要经过多次烧结，而烧结过程在整个陶瓷膜制备成本中比重大，多次烧结使陶瓷膜的制造成本居高不下。

发明内容

为了克服现有技术上述的不足，本发明提供一种陶瓷超滤膜的制备方法，本发明采用一步法制备工艺，直接在支撑体生坯上浸涂溶胶，经干燥后一步烧结，制备具有不对称结构的陶瓷膜。降低烧结次数对降低陶瓷膜制备成本作用明显。

本发明方案为：

一种陶瓷超滤膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备陶瓷超滤膜支撑体生坯；

（2）将PVA 加入勃姆石溶胶中，其中，PVA在溶胶中的添加质量百分含量为０.４%～１.２%；

（3）将步骤（１）的陶瓷超滤膜支撑体置于步骤（２）加了PVA的勃姆石溶胶中浸涂５～７秒；

（４）然后干燥后一次烧结。

本发明的另一优选方案是，所述勃姆石溶胶为异丙醇铝制溶胶，溶胶中异丙醇铝浓度0.２８～０.３２mol/L。

本发明的另一优选方案是，所述异丙醇铝制溶胶中异丙醇铝浓度0.３mol/L。

本发明的另一优选方案是，所述勃姆石溶胶为氯化铝制溶胶，溶胶中氯化铝浓度0.1２～０.１６mol/L。

本发明的另一优选方案是，所述氯化铝制溶胶中氯化铝浓度0.1５mol/L。

本发明的另一优选方案是，所述陶瓷超滤膜浸涂后涂层厚度为１. 4５～１.４８μm。

本发明的另一优选方案是，所述陶瓷超滤膜浸涂后涂层厚度为１. 4７μm。

本采用在支撑体生坯上浸涂勃姆石溶胶，经干燥后一次烧结制备具有不对称结构的无机陶瓷超滤膜。采用直接在支撑体生坯上浸涂勃姆石溶胶后干燥烧结工艺( 一步法)制备出具有不对称结构的α-Al₂O₃ 陶瓷膜，大大降低了陶瓷超滤膜的生产成本，克服了现有技术成本高的缺陷。

具体实施方式：

以下提供本发明的优选实施方式，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。

实施例１

（１）采用现有技术制备Al₂O₃ 陶瓷膜支撑体生坯；

（2）将PVA 加入勃姆石溶胶中，其中，PVA在溶胶中的添加质量百分含量为1%

（3）将步骤（１）的陶瓷超滤膜支撑体生坯置于步骤（２）加了PVA的勃姆石溶胶中浸涂６秒；

（４）然后干燥后一次烧结得到α-Al₂O₃ 陶瓷膜。

所述勃姆石溶胶为异丙醇铝制溶胶，溶胶中异丙醇铝浓度0.３mol/L。

干燥温度为120℃,干燥时间为2小时，烧结温度为１１５０℃，烧结时间３小时。

实施例２

（１）采用现有技术制备Al₂O₃ 陶瓷膜支撑体生坯；

（2）将PVA 加入勃姆石溶胶中，其中，PVA在溶胶中的添加质量百分含量为1%

（3）将步骤（１）的陶瓷超滤膜支撑体生坯置于步骤（２）加了PVA的勃姆石溶胶中浸涂１５秒；

（４）然后干燥后一次烧结得到α-Al₂O₃ 陶瓷膜。

所述勃姆石溶胶为异丙醇铝制溶胶，溶胶中异丙醇铝浓度0.３mol/L。