盡管陶瓷膜的研究與應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的成果,但仍然存在著許多問題制約著它進(jìn)一步應(yīng)用與發(fā)展,值得深入地研究和探討。目前陶瓷膜技術(shù)的發(fā)展方向主要有以下幾個方面:
1)新型陶瓷膜制備工藝的開發(fā)。到目前為止,盡管已經(jīng)開發(fā)出了許多陶瓷膜制備工藝,但只有溶膠/凝膠工藝最成熟,并被廣泛采用,因?yàn)樵摴に嚭唵?設(shè)備要求低,適合大面積制膜,然而該工藝也存在一些問題。從發(fā)展趨勢來看,目前陶瓷膜制備技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)?①在多孔膜研究方面,需進(jìn)一步完善已商品化的無機(jī)超濾膜和微濾膜,發(fā)展具有分子篩功能的納濾膜、氣體分離膜和滲透氣化膜;②在致密膜研究中,超薄金屬及其合金膜和具有離子電子混合傳導(dǎo)能力的固體電解質(zhì)膜是研究的熱點(diǎn)。
2)陶瓷膜的改性研究。首先是提高膜的熱穩(wěn)定性,可以通過增加一些新的組分,改善膜的化學(xué)成分,從而提高膜的熱穩(wěn)定性;其次是提高膜的抗污染性,由于膜主要是用于過濾和分離,而由此帶來的膜污染問題由于成本較高,一直限制了它的應(yīng)用,因此應(yīng)開發(fā)出抗污染的膜。
3)復(fù)合陶瓷膜的制備。有機(jī)膜和無機(jī)膜具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),應(yīng)該研究出一種復(fù)合材料的膜,使其兼具兩者的優(yōu)點(diǎn),如在無機(jī)膜中摻加一些有機(jī)組分,使其增加孔隙率,提高滲透通量。這是今后發(fā)展的主要方向。
4)開發(fā)新材料。目前,已經(jīng)商品化的陶瓷膜材質(zhì)主要有Al2O3膜、TiO2膜、SiO2膜和ZrO2膜等。它們的不足之處主要是成本高,限制了其在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用。所以,有必要開發(fā)一種新型材料,在保證一定的機(jī)械強(qiáng)度和膜通量的前提下,能夠大大減化制備陶瓷膜的工藝步驟和減少成本。
5)集成處理技術(shù)的開發(fā)。在某些場合采用的單一的無機(jī)膜技術(shù)處理廢水很難達(dá)到滿意的結(jié)果,而將無機(jī)膜與其他技術(shù)的集成,則可以達(dá)到降低成本,提高處理效率的目的。無機(jī)膜與其他技術(shù)的集成處理技術(shù)將是今后的重要發(fā)展方向。