[发明专利]一种疏水陶瓷膜的制备方法

说明书

本发明涉及于环境保护的膜分离技术领域，具体涉及一种疏水陶瓷膜的制备方法。本发明将制得的陶瓷粉体浆料，对浆料进行处理得到氧化铝陶瓷平板膜。将其浸入氧化锌前驱体得到镀籽晶层陶瓷膜，最后得到疏水陶瓷膜。在氧化铝陶瓷平板膜表面镀上一层氧化锌溶胶，热处理后得到氧化锌籽晶，经水热法后生长成氧化锌纳米柱，得到微米/纳米复合结构。氧化锌纳米柱对陶瓷膜表面粗糙度的提高，使接触角增大了，从而使陶瓷膜的疏水性增大。氟硅烷分子中存在低表面能的‑CF₃和‑CF₂‑等基团，氟硅烷分子层显示为疏水特性，用微波处理促进氟硅烷与陶瓷表面羟基反应。改善了陶瓷膜疏水性能，拓宽了陶瓷膜的应用领域。

技术领域

本发明涉及环境保护膜分离技术领域，具体涉及一种疏水陶瓷膜的制备方法。

背景技术

陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种。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，主要以不同规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成。主要有多孔膜、过滤膜、包装膜、电池膜、隔热膜四个种类。我国无机陶瓷膜经过十多年的发展，在医药、化工、食品、环保等众多领域获得了广泛的应用，成为我国高性能膜材料领域发展最为迅速、也是最有发展前途的品种之一。

无机陶瓷膜是高性能膜材料的重要组成部分，属于国家重点大力发展的战略新兴产业，是新材料领域的重要组成部分。无机陶瓷膜是一种具有高效分离功能的薄膜材料，具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。由于陶瓷膜的良好性能，使得其发展十分迅速，销售量已占整个膜市场的20%左右，并以年增长35%的发展速度发展着，现已在很多领域获得成功的应用。

作为国家重点大力发展的战略新兴产业，陶瓷膜拥有的良好性能外，目前市场上的陶瓷膜还存在用于蒸馏淡化海水及油水分离时表面疏水性差、自身脆性高易破碎、原料价格昂贵、生产成本高、发展受限等缺陷。

因此，对未来陶瓷膜领域的发展研究还是非常重要的。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对陶瓷膜在蒸馏淡化海水及油水分离时表面疏水性差的缺陷，提供了一种疏水陶瓷膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种疏水陶瓷膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮和1-甲基-2-吡咯烷酮混合，置于行星球磨机中球磨得到聚合物混合液，将氧化铝粉加入聚合物混合液中继续球磨，得到陶瓷粉体浆料；

（2）对陶瓷粉体浆料抽真空除去内部气泡后，倒入流延模具的料液槽内，控制刮刀牵引速率为，使槽内陶瓷粉体浆料平铺于载带表面，保持刀距，待陶瓷粉体浆料流延完毕后，得到流延膜带，将流延膜带置于常温自来水中浸泡，取出流延膜带自然干燥，得到生坯体，将生坯体切割成平板生坯，将平板生坯置于电阻炉中程序升温，烧结，得到氧化铝陶瓷平板膜；

（3）将30～35g二水合乙酸锌溶解于100～120mL乙二醇甲醚中，得到混合溶液，向混合溶液中再加入与二水合乙酸锌等摩尔的乙醇胺，加热升温搅拌，得到氧化锌前驱体；

（4）将氧化铝陶瓷平板膜浸入氧化锌前驱体中后，向上提拉，得到镀胶陶瓷平板膜，待镀胶陶瓷平板膜自然干燥后，置于管式炉中加热升温至，预热，再升温至，保温后，自然冷却至室温得到镀籽晶层陶瓷膜；