新型中空纤维陶瓷膜的制备方法

新型中空纤维陶瓷膜由于具有装填密度大、单位体积膜有效分离面积大、膜壁薄、渗透通量高和节省原料等独特优点而受到广泛关注,在用于多孔和致密陶瓷分离膜、固体氧化物燃料电池、微通道反应器、催化剂载体等方面都有着潜在的应用前景。在概括中空纤维陶瓷膜特点的基础上,综述了中空纤维陶瓷膜的制备方法研究进展,着重分析比较了不同制备方法的优缺点。将相转化法应用于中空纤维陶瓷膜的制备,可实现通过一步成型制造具有自支撑非对称结构的复合陶瓷膜,有利于提高膜的渗透通量、简化膜制备工艺和显著降低制造成本。     

新型中空纤维陶瓷膜的制备方法

新型中空纤维陶瓷膜由于具有装填密度大、单位体积膜有效分离面积大、膜壁薄、渗透通量高和节省原料、易于实现分离设备小型化等独特优点而受到广泛关注,在用于多孔和致密陶瓷分离膜、固体氧化物燃料电池、微通道反应器、催化剂载体等方面都有着潜在的应用前景。本文在概括中空纤维陶瓷膜特点的基础上,综述了中空纤维陶瓷膜的制备方法及研究进展,着重分析比较了不同制备方法的优缺点。将相转化法应用于中空纤维陶瓷膜的制备,可实现通过一步成型制造具有自支撑非对称结构的复合陶瓷膜,有利于提高膜的渗透通量,简化膜制备工艺和显著降低制造成本。     

中空纤维陶瓷膜的研究进展

由陶瓷材料制备的无机膜具有良好的耐溶剂腐蚀性以及稳定性,在苛刻条件下能够表现出明显优于有机聚合物膜的性能。对陶瓷中空纤维膜的制备方法和制备过程中的相形成机理进行了讨论;从膜材料角度对其分类介绍;此外,介绍了陶瓷膜的煅烧工艺、表面改性及其应用等。     

中空纤维膜

在荷兰已开发了用于微滤、超滤或气体分离的中空纤维膜。这就是 Nederlandse Organis-atie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO of Delf 所发明的陶瓷中空纤维膜，其外径为 0.1－3mm，壁厚为 10－500μm。它们是由陶瓷粉和粘合剂混合制得的。最终的糊料形成了无需加热就可以挤出的粘度。该糊料接着通过喷丝板挤出形成中空纤维。最后，粉末粒子被相互烧结成陶瓷中空纤维。这种方法适用于在工业规模上制备该纤维。这类膜还可比现有陶瓷膜的生产便宜 3－10 倍，而且其表面/体积比为 1 000m2·m-3，比现有陶瓷膜高 10 倍…     

多孔陶瓷膜的制备、应用和发展前景

本文概述了用于制备从大孔支撑体到微孔或致密膜片等各种构造的陶瓷膜的传统方法,如挤出法、浸渍法和溶胶-凝胶法,分析了其它薄膜制备技术,如用于制备致密或微孔薄膜的化学气相沉积法,制备沸石膜的水热法等,提出中空纤维作为陶瓷膜的新构造.     

中空纤维膜的开发与应用进展

中空纤维膜作为一种特种纤维,近年来发展迅猛,已应用到各个领域。作者综述了中空纤维膜的开发与应用现状,包括中空纤维膜的发展历史、制备方法、改性方法及应用等几个方面,最后展望了中空纤维膜制备技术和应用领域的发展趋势。     

Al_2O_3修饰液对氧化铝多孔中空纤维陶瓷膜表面改性研究

采用Al_2O_3修饰液对氧化铝多孔中空纤维陶瓷膜表面进行修饰,将修饰过的中空纤维膜在1550℃下进行烧结。然后测量修饰前后中空纤维膜的有效参数,以考察修饰液对氧化铝中空纤维膜的修饰效果;通过扫描电子显微镜(SEM)对修饰前后的陶瓷膜表面进行检测,来考察修饰前后的中空纤维膜表面的微观结构的变化。实验结果表明:Al_2O_3修饰液对氧化铝多孔中空纤维陶瓷膜具有较好的修饰效果,而且修饰液的组成、涂覆方法、涂覆次数对Al_2O_3多孔中空纤维陶瓷膜的修饰效果有很大影响。当Al_2O_3修饰液的浓度比较高时,会导致修饰后的中空纤维膜修饰表面很厚,对膜的修饰不均匀;而修饰液浓度较低时,不会出现上述情况。对比提拉涂覆和旋转涂覆后的中空纤维膜可以发现:旋转涂覆对中空纤维膜的修饰效果较好。     

中空纤维渗透汽化膜分离研究现状与展望

本文综述了中空纤维渗透汽化膜分离的研究进展,包括中空纤维支撑膜的制备、复合膜的制备方法、中空纤维渗透汽化膜的工业应用和中空纤维渗透汽化膜传质特性等几个方面,对这个方面所存在的问题以及今后发展方向进行了展望.     

Al_2O_3多孔中空纤维陶瓷膜的修饰研究

本研究采用Al_2O_3修饰液对氧化铝多孔中空纤维陶瓷膜表面进行修饰,将修饰过的中空纤维膜在1550℃下进行高温烧结。然后测量修饰前后中空纤维膜的有效参数,以考察修饰液对氧化铝中空纤维膜的修饰效果;通过扫描电子显微镜(SEM)对修饰前后的陶瓷膜表面进行检测,来考察修饰前后的中空纤维膜表面的微观结构的变化。实验结果表明Al_2O_3修饰液对氧化铝多孔中空纤维陶瓷膜具有较好的修饰效果,而且修饰液的组成、涂覆方法、涂覆次数对Al_2O_3多孔中空纤维陶瓷膜的修饰效果有很大影响。当Al_2O_3修饰液的浓度比较高时,会导致修饰后的中空纤维膜修饰表面很厚,对膜的修饰不均匀,而修饰液浓度较低时,不会出现上述情况;对比提拉涂覆和旋转涂覆后的中空纤维膜可以发现,旋转涂覆对中空纤维膜的修饰效果较好;对于同种浓度且当修饰液浓度适当时,提拉两次,修饰效果会更好。     

相转化法制备氧化钇稳定氧化锆中空纤维陶瓷膜

采用相转化和烧结相结合的方法制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维陶瓷膜，研究了铸膜液中YSZ粉末含量和烧结温度对中空纤维陶瓷膜的微观结构和性能的影响。结果表明，YSZ中空纤维陶瓷膜的不对称结构包含指状结构和海绵状结构，YSZ含量会影响两种结构的比例，烧结则会引起微观结构的致密化。在铸膜液配比为m(YSZ):m(PSF):m(NMP)=5.0:1:4，烧结温度为1200 ℃的条件下制备出性能良好的中空纤维陶瓷膜，其纯水通量为2.33 m3/(m2·h·MPa)，抗弯强度为134.5 MPa。