一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法技术

本发明专利技术公开一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将SiO2颗粒及活性炭颗粒分散在离子交换水中，搅拌至均匀分散；S2：逐渐加入TCA，同时加热至50℃，并保持搅拌，反应持续2小时；S3：将反应混合物离心分离，洗涤多次，直至水的pH为7；S4：洗涤后的沉淀溶于离子交换水中，再次搅拌，制备出SiO2的溶胶。本发明专利技术涉及陶瓷膜制备领域，具体地讲，涉及一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法。本发明专利技术要解决的技术问题是提供一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法，减少在使用时平板陶瓷膜的堵塞。陶瓷膜的堵塞。陶瓷膜的堵塞。

【技术实现步骤摘要】
一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷膜制备领域，具体地讲，涉及一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法。

技术介绍

[0002]水处理用纳米平板陶瓷膜是一种高效的水处理材料，可以用于去除水中的病毒、细菌和杂质等。在水处理过程中，如果水中存在较多的杂质或颗粒，容易造成膜孔的堵塞，从而导致膜的渗透率下降，过滤效果变差。
[0003]通过改进制备工艺、控制制备条件等方式，提高纳米平板陶瓷膜的制备效率和质量，尽可能减少其堵塞、易破坏等缺陷。
[0004]目前，还没有一种专门的制备方法，通过改变TCA(三氯乙酸)的添加方式，以减少在使用时平板陶瓷膜的堵塞。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法，减少在使用时平板陶瓷膜的堵塞。
[0006]本专利技术采用如下技术方案实现专利技术目的：
[0007]一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]S1：将SiO2颗粒及活性炭颗粒分散在离子交换水中，搅拌至均匀分散；
[0009]S2：逐渐加入TCA，同时加热至50℃，并保持搅拌，反应持续2小时；
[0010]S3：将反应混合物离心分离，洗涤多次，直至水的pH为7；
[0011]S4：洗涤后的沉淀溶于离子交换水中，再次搅拌，制备出SiO2的溶胶；
[0012]S5：通过旋涂或溶液浸渍的方法将SiO2溶胶均匀涂覆在陶瓷基片表面，放置至室温下自然干燥，得到SiO2薄层；
[0013]S6：将制备好的薄层进行煅烧处理，煅烧温度为:450～550℃，保持时间为3
±
0.5h；
[0014]S7：把煅烧后的膜放入去离子水中浸泡，清洗几次，直到洗涤液的pH值稳定，在60℃下烘干。
[0015]作为本技术方案的进一步限定，所述S1中，SiO2颗粒与活性炭颗粒质量比为8:1～10:1，SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:4～1:6。
[0016]作为本技术方案的进一步限定，所述S2中SiO2与TCA的摩尔比不大于1:10。
[0017]作为本技术方案的进一步限定，所述S1及S2中搅拌转速范围为：300～800r/min。
[0018]作为本技术方案的进一步限定，所述S2中TCA添加量遵循式(1)：
[0019][0020]其中：为添加所有TCA的时间，其小于总的搅拌时间，选择范围为0.5～1h；
[0021]为TCA总量；
[0022]为时刻TCA累计添加量。
[0023]作为本技术方案的进一步限定，所述S4中SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:4～1:6。
[0024]作为本技术方案的进一步限定，所述S4中选择低速搅拌。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：
[0026]1、本装置通过添加活性炭颗粒，改变现有纳米平板陶瓷膜制备的成分，通过改变TCA的添加方式，实现制备工艺改进，以实现提高纳米平板陶瓷膜成品的防堵塞性能。
[0027]2、与传统的纳米平板陶瓷膜，本专利技术防堵塞性能有所提高，优先SiO2颗粒与活性炭颗粒质量比为9:1，TCA(三氯乙酸)则作为表面活化剂来增强膜的表面亲水性和通量，采用如式1所示方式添加TCA，使大量的TCA先进入混合液体中与SiO2颗粒接触，然后逐渐减少TCA，实现SiO2颗粒表面处理，提高成品的防堵塞性能。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的水处理用纳米平板陶瓷膜制备流程图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0030]本专利技术包括以下步骤：
[0031]S1：将SiO2颗粒及活性炭颗粒分散在离子交换水中，搅拌至均匀分散；
[0032]S2：逐渐加入TCA，同时加热至50℃，并保持搅拌，反应持续2小时；
[0033]S3：将反应混合物离心分离，洗涤多次，直至水的pH为7；
[0034]S4：洗涤后的沉淀溶于离子交换水中，再次搅拌，制备出SiO2的溶胶；
[0035]S5：通过旋涂或溶液浸渍的方法将SiO2溶胶均匀涂覆在陶瓷基片表面，放置至室温下自然干燥，得到SiO2薄层；
[0036]S6：将制备好的薄层进行煅烧处理，煅烧温度为:450～550℃，保持时间为3
±
0.5h；
[0037]S7：把煅烧后的膜放入去离子水中浸泡，清洗几次，直到洗涤液的pH值稳定，在60℃下烘干。
[0038]所述S1中，SiO2颗粒与活性炭颗粒质量比为8:1～10:1，SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:4～1:6。
[0039]所述S2中SiO2与TCA的摩尔比不大于1:10。
[0040]所述S1及S2中搅拌转速范围为：300～800r/min。
[0041]所述S2中TCA添加量遵循式(1)：
[0042][0043]其中：t1为添加所有TCA的时间，其小于总的搅拌时间，选择范围为0.5～1h；
[0044]Q为TCA总量；
[0045]Q
t
为t时刻TCA累计添加量。
[0046]所述S4中SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:4～1:6。
[0047]所述S4中选择低速搅拌。
[0048]实施例一：
[0049]S1：将SiO2颗粒及活性炭颗粒分散在离子交换水中，搅拌至均匀分散；
[0050]SiO2颗粒与活性炭颗粒质量比为8:1，SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:4，搅拌转速400r/min。
[0051]S2：逐渐加入TCA，同时加热至50℃，并保持搅拌，反应持续2小时；
[0052]SiO2与TCA的摩尔比为1:10；
[0053]S3：将反应混合物离心分离，洗涤多次，直至水的pH为7；
[0054]S4：洗涤后的沉淀溶于离子交换水中，再次搅拌，制备出SiO2的溶胶；
[0055]所述S4中SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:4；
[0056]S5：通过旋涂或溶液浸渍的方法将SiO2溶胶均匀涂覆在陶瓷基片表面，放置至室温下自然干燥，得到SiO2薄层；
[0057]S6：将制备好的薄层进行煅烧处理，煅烧温度为460℃，保持时间为2.5h；
[0058]S7：把煅烧后的膜放入去离子水中浸泡，清洗几次，直到洗涤液的pH值稳定，在60℃下烘干。
[0059]实施例二：
[0060]S1：将SiO2颗粒及活性炭颗粒分散在离子交换水中，搅拌至均匀分散；
[0061]SiO2颗粒与活性炭颗粒质量比为9:1，SiO2颗粒与离子交换水的比例为1:5，搅拌转速500r/min。
[0062]S2：逐渐加入TCA，同时加热至50℃，并保持搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将SiO2颗粒及活性炭颗粒分散在离子交换水中，搅拌至均匀分散；S2：逐渐加入TCA，同时加热至50℃，并保持搅拌，反应持续2小时；S3：将反应混合物离心分离，洗涤多次，直至水的pH为7；S4：洗涤后的沉淀溶于离子交换水中，再次搅拌，制备出SiO2的溶胶；S5：通过旋涂或溶液浸渍的方法将SiO2溶胶均匀涂覆在陶瓷基片表面，放置至室温下自然干燥，得到SiO2薄层；S6：将制备好的薄层进行煅烧处理，煅烧温度为:450～550℃，保持时间为3
±
0.5h；S7：把煅烧后的膜放入去离子水中浸泡，清洗几次，直到洗涤液的pH值稳定，在60℃下烘干。2.根据权利要求1所述的水处理用纳米平板陶瓷膜制备方法，其特征在于：所述S1中，SiO2颗粒与活性炭颗粒质量比为8:1～10:1，SiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成，尚东滨，孙楚国，孙谦，罗智超，张耿威，王振，赖钊安，汪佳欢，何子明，
申请(专利权)人：纯水一号环保科技湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：