一种陶瓷过滤膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷过滤膜的制备方法，属于无机非金属材料的多孔陶瓷材料技术领域和陶瓷过滤膜技术领域，利用方法制备出的陶瓷过滤膜的附着强度高，过滤效果更好，也不容易发生堵塞；包括以下制备步骤：(1)将陶瓷坯料制成所需形状后，经干燥、烧制后得支撑体；(2)将支撑体放置于一空间内，加热后通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成过滤膜层后即得陶瓷过滤膜。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷过滤膜的制备方法
本专利技术涉及无机非金属材料的多孔陶瓷材料
和陶瓷过滤膜
，更具体地说，尤其涉及一种陶瓷过滤膜的制备方法。
技术介绍
目前，按制备材料分，过滤膜分为有机材料膜和无机材料膜。无机材料膜中以陶瓷材料过滤膜为主。陶瓷过滤膜主要由三氧化二铝、氧化硅、碳化硅、氧化锆、氧化钛、硅藻土等无机材料制备而成，具有分离效率高、耐酸碱、耐有机溶剂、抗微生物、耐高温、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。在环保、污水处理、气体分离净化、食品加工、膜催化、生物医药、膜生物反应器、资源回收再利用、精细化工等众多领域得到广泛的应用。与有机材料膜相比，虽然陶瓷过滤膜造价较高，但在处理含化学侵害性液体、气体方面以及在强酸强碱或者高温下进行清洁与再生的场合下，陶瓷过滤膜难以被替代。陶瓷过滤膜的研究和应用始于20世纪40年代，最初是用于同位素的分离。到了80年代，陶瓷过滤膜分离技术作为一项精密的过滤分离技术开始转向民用领域，被用来取代蒸发、离心、板框过滤等传通分离技术。期间，陶瓷过滤膜商品大量问世，在水处理、饮料、乳制品等工业领域已经部分取代了有机高分子膜。进入到90年代，新型陶瓷过滤膜材料及其应用工程加速发展，这个时期进入了以气体分离和陶瓷过滤膜分离器—反应器组合构件为主的研究应用阶段。进入21世纪，陶瓷过滤膜与多种应用行业的集成、与其它分离、提纯、反应过程的结合、膜材料与膜应用过程的交叉研究等方面成为了陶瓷过滤膜领域发展的主要趋势。陶瓷过滤膜的传统制备过程如下：膜支撑体材料配料→坯料加工→成形→干燥→支承体烧成→加工检验→涂覆过滤膜层→膜层烧成→精加工→检验→组装膜组件→检测→成品入库。膜支撑体的成形通常采用塑性挤出成形。过滤膜层的制备一般采用喷涂、浸渍的方法将过滤膜浆料涂覆在陶瓷支撑体所需的表面，再经热处理而制成。现有的陶瓷过滤膜在使用过程中遇到的主要问题之一是由于表面过滤膜层较厚，过滤阻力较大，对于孔径在0.1微米以下的陶瓷膜来说，膜厚度产生的阻力对过滤效率影响更为明显。传统的制膜工艺(浸涂、喷涂)很难将表面过滤膜层的厚度降下来，考虑到膜层强度和附着力，一般都有100微米(μm)以上。如能减薄表面陶瓷膜层的厚度，使之达到100微米(μm)以下，对过滤效率的提高有很大帮助。同时，由于过滤压力的降低，膜层堵塞的现象也会减轻，反冲清洗效果将会更好。因此，亟待专利技术一种过滤效率更高并且不容易发生堵塞的陶瓷过滤膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陶瓷过滤膜的制备方法，利用该方法制备出的陶瓷过滤膜的附着强度高，过滤效果更好，也不容易发生堵塞。本专利技术采用的技术方案如下：一种陶瓷过滤膜的制备方法，包括以下制备步骤：(1)将陶瓷坯料制成所需形状后得支撑体生坯，经干燥、烧制后得支撑体；(2)将支撑体放置于一空间内加热后，通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成过滤膜层后即得陶瓷过滤膜。进一步的，所述的步骤(1)后还有步骤(1.0)在制备好的支撑体表面或者支撑体生坯表面涂覆中间过滤膜层的材料，经干燥、烧制后得覆有中间过滤膜层的支撑体。进一步的，所述的镀膜液包括有可溶性的金属化合物。进一步的，所述的可溶性的金属化合物包括四氯化锡、二氯化锡、醋酸锌、氯化锌、醋酸铜、四氯化钛、钛酸四丁酯、三氯化铁、氧氯化锆、氧化钛溶胶、氧化铝溶胶、氧化硅溶胶中的一种或者几种。进一步的，在步骤(2)中，进行热解反应沉积时温度为360℃～900℃。进一步的，所述的镀膜液为四氯化锡溶液，其中，四氯化锡的浓度为0.01～1.5mol/L。进一步的，所述的镀膜液为醋酸锌溶液，其中，醋酸锌的浓度为0.01～2.5mol/L。进一步的，所述的镀膜液为二氯化锡-醋酸锌混合溶液，其中，二氯化锡与醋酸锌的合计浓度为0.01～2.8mol/L，二氯化锡-醋酸锌混合溶液中的锡和锌的摩尔比为9:1～1:9。进一步的，所述的镀膜液为醋酸铜溶液，其中，醋酸铜的浓度为0.01～2.5mol/L。进一步的，所述的镀膜液为四氯化钛溶液，其中，四氯化钛的浓度为0.01～2.0mol/L。进一步的，所述的镀膜液为氧氯化锆溶液，其中，氧氯化锆的含量为0.01～2.0mol/L，硼酸的含量为0.001～0.01mol/L，硅溶胶的含量为0.05～0.5mol/L。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：本专利技术的一种陶瓷过滤膜的制备方法，将陶瓷坯料制成所需形状后，经干燥、烧制后得支撑体；将支撑体放置于一空间内，加热后通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成过滤膜层后即得陶瓷过滤膜。利用该制备方法制备出的陶瓷过滤膜的附着强度高，过滤效果更好，也不容易发生堵塞。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的制备流程图。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。参照图1所示，本专利技术的一种陶瓷过滤膜的制备方法，包括以下制备步骤：(1)将陶瓷坯料制成所需形状后，经干燥、烧制后得支撑体。其中，将陶瓷坯料制成所需形状的方法为塑性挤出成形、压制成形、热压注成形、注浆成形、注凝成形中的任意一种。(2)将支撑体放置于一独立空间内，加热至一定的温度条件下，往空间内通入被雾化的镀膜液，通过被气体介质包围的组分之间发生的物理与化学反应，即进行热解反应沉积，在支撑体表面生成一层化合物来形成超薄的过滤膜层后即得陶瓷过滤膜。该热解反应沉积至少使用一种镀膜液，也可以使用两种以上的镀膜液分别进行两次以上的热解反应沉积。进行热解反应沉积时温度为360℃～900℃，优选温度为450℃～650℃，将温度控制在这个范围时进行热解反应沉积，能够使热解反应沉积效果最佳。利用本专利技术的一种陶瓷过滤膜的制备方法制备出的陶瓷过滤膜虽然其厚度较传统制备方法制备出的陶瓷过滤膜厚度更薄，但通过热解反应沉积在支撑体表面所形成的膜其附着强度更高，过滤效果也更好，还不容易发生堵塞。其中，所述的镀膜液是由可溶性金属有机盐、可溶性金属无机盐、可溶性金属有机化合物、可溶性金属无机化合物中的一种或几种物质溶解在一定的溶剂中制成。所述的可溶性的金属化合物包括四氯化锡、二氯化锡、醋酸锌、氯化锌、醋酸铜、四氯化钛、钛酸四丁酯、三氯化铁、氧氯化锆、氧化钛溶胶、氧化铝溶胶、氧化硅溶胶中的一种或者几种。过滤膜层分别由氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化钛、氧化镍、氧化亚铜、氧化铝、氧化硅、氧化铁、碳(石墨、石墨稀)等这些中一种或者几种材料复合制成，过滤膜层的膜孔径为0.01～0.10微米，过滤膜层可以是一层，也可以是多层，膜层厚度为0.500～5.000微米、5.001～50.000微米、50.001～100.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷过滤膜的制备方法，包括以下制备步骤：/n(1)将陶瓷坯料制成所需形状后得支撑体生坯，经干燥、烧制后得支撑体；/n(2)将支撑体放置于一空间内加热后，通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成过滤膜层后即得陶瓷过滤膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷过滤膜的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将陶瓷坯料制成所需形状后得支撑体生坯，经干燥、烧制后得支撑体；
(2)将支撑体放置于一空间内加热后，通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成过滤膜层后即得陶瓷过滤膜。


2.根据权利要求1所述的一种陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)后还有步骤(1.0)在制备好的支撑体表面或者支撑体生坯的表面涂覆中间过滤膜层的材料，经干燥、烧制后得覆有中间过滤膜层的支撑体。


3.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述的镀膜液包括有可溶性的金属化合物。


4.根据权利要求3所述的一种陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述的可溶性的金属化合物包括四氯化锡、二氯化锡、醋酸锌、氯化锌、醋酸铜、四氯化钛、钛酸四丁酯、三氯化铁、氧氯化锆、氧化钛溶胶、氧化铝溶胶、氧化硅溶胶中的一种或者几种。


5.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，进行热解反应沉积时温度为360℃～900℃。


6.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷过滤膜的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉兰，蔡晓峰，高明河，
申请(专利权)人：广西碧清源环保投资有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45