陶瓷膜分離技術(shù)是一種“錯流過濾”形式的液體分離過程,原料液在膜管內(nèi)高速流動,在壓力驅(qū)動下含小分子組分的澄清滲透液沿與之垂直方向向外透過膜,含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留,從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。作為一種新型的膜材料,陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑,機(jī)械強(qiáng)度大等特點,其不足表現(xiàn)在價格昂貴、制造過程復(fù)雜等方面。目前已商品化的多孔陶瓷膜的構(gòu)形主要有平板、管式和多通道3種。大規(guī)模應(yīng)用的陶瓷膜,通常采用多通道構(gòu)形,即在一個圓截面上分布著多個通道,一般通道數(shù)為7個、19個和37個。
陶瓷膜的制備方法
1、溶膠/凝膠法
溶膠/凝膠法是目前制備無機(jī)陶瓷膜的主要方法,如TiO2、SiO2等陶瓷膜一般都是用此方法制備,其工藝過程包括溶膠、涂膜、干燥和高溫?zé)Y(jié)等。
2、粒子燒結(jié)法
粒子燒結(jié)法是將無機(jī)材料粉碎、篩分后,制成懸浮液,再干燥成型后燒結(jié)的方法。無基膜的制備是無機(jī)膜研究的基礎(chǔ),由于強(qiáng)度問題,無基體的無機(jī)膜沒有任何實際應(yīng)用價值,從這個意義上講,基膜制備是無機(jī)膜制備的關(guān)鍵。用該法制備的陶瓷膜孔徑可達(dá)0.1～10μm。
3、陽極氧化法
以高純度金屬箔為陽極,在酸性電解質(zhì)溶液(如磷酸、硫酸)中進(jìn)行陽極氧化,箔的一面將形成多孔性的氧化層,另一面的金屬用酸溶解后就得到具有似直孔結(jié)構(gòu)的多孔膜,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚沓蔀榉�(wěn)定的、孔徑均勻的氧化物膜。該膜具有很好的耐溶性,通過改變氧化過程的條件可以得到不同孔徑的氧化皮層。AhmadT.等使用陽極氧化法在高純金屬鋁的一面得到孔徑均勻的直孔多孔膜。此外,制備無機(jī)陶瓷膜的方法還很多,如原位合成法、化學(xué)氣相沉淀法、動態(tài)膜法、濺射法、物理氣相沉淀法、原位制粒法等。