莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征.pdfVIP

第30卷第1期 《陶瓷学报》 V01．30．No．1 OFCERAMICS Mar．2009 2009年3月 JOURNAL 文章编号：1000-2278(2009)01-0001-05 莫来石复合陶瓷微滤膜的制备与表征 周健儿 张小珍 杨吴 汪婷 (景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室，景德镇：333001) 摘要 采用天然矿物莫来石和高岭土为主要原料制备奠来石基复合陶瓷微滤膜。对制备的莫来石支撑体和复合微滤膜进行了结构 与性能表征。结果表明，采用莫来石微粉(如=9．85斗m)为主要原料，并加入10％高岭土，可通过干压成型制备多孔莫来石陶瓷膜 23．1MPa。通过浸渍涂覆法和固态粒子烧结法在莫来石支撑体上制备了莫来石微滤膜层，优化的浆料制备条件为：固含量10％、 0．24D,m和181．Lm，复合微滤膜稳定水通量可达o．83一·ITr2·h‘bag-t，表现出好的渗透性能，可应用于微滤分离过程。 关键词徽滤膜，莫来石，表征，渗透通量，平均孔径 中图分类号：1．Q174．75文献标识码：A 陶瓷膜支撑体和徽滤层，并对制备的复合陶瓷微滤膜 1引言 的结构与性能进行了表征。 无机陶瓷膜由于具有耐高温、化学稳定性好、机 2实验 械强度高、孔径可控、污染小和使用寿命长等有机聚 合物膜所缺乏的优点，正日益广泛地受到关}主fⅧ。多 2．1实验原料 孔复合陶瓷膜通常由活性分离层和支撑体构成的多 层复合结构形成，其中支撑体赋予陶瓷膜强度和顶层 莫来石粉料制备复合陶瓷膜支撑体和微滤膜层。以龙 分离层决定了膜的分离性能。目前，制备陶瓷膜的材 岩高岭土(如=8．26阻m)作为支撑体干压成型和烧 质主要包括～20。，Ti02，Zr02等M，但这类陶瓷膜原结助剂，聚乙烯醇(PvA)为制膜浆料粘结剂，聚丙烯 料价格昂贵，由此部分导致膜制造成本高，限制了陶 酸(PAA)为浆料分散剂。 瓷膜的进一步推广应用。近年来，为降低陶瓷膜制造 2．2莫来石支撑体制备 成本，研究采用廉价矿物原料如粘土、沸石、堇青石、 采用干压法制备莫来石支撑体。首先将莫来石粉 磷灰石等制备陶瓷膜成为热点之一叫1。莫来石是 A120rSi02二元体系中唯一稳定的化合物，表现出高 熔点，低热膨胀，高的抗蠕变性和高温强度，优良的抗 制成型，得到圆片状(,l,45mm×3mm)和长条状(45 x 热震性和耐化学腐蚀等性能，是催化剂载体的首选材 film6rIlrllx5mm)i群。成型后生坯先在120℃干 料，因而日益受到人们的重视啕，但至今还尚未见其 燥2h，最后在1250℃下保温3h热处理，得到多孔莫 在复合陶瓷微滤膜制备方面的研究报道。因此，本工 来石陶瓷膜支撑体。 作分别采用不同粒径分布的莫来石粉体制备了复合 2．3莫来石微滤膜层制备 收稿日期：2008-12—18 资助项目：江西省教育厅科学技术研究项目资助(编号：GJJ06309，Gjjoss09) 通讯联系人：张小珍，男。E-mail：zhaagxz05@126．COm ‘陶瓷学报)2009年第1期 2 采用浆料浸渍涂覆法和固态粒子烧结法相结合 所示，其平均孔径约为2．1m，孔径主要分布在 I．L 在多孔莫来石支撑体上制备莫来石微滤膜层，获得莫