CN101053781A - 一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法 - Google Patents

一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法，属于冶金化学领域。其技术方案是：利用钛酸四正丁酯水解得到TiO2溶胶→稀释→添加黏合剂→陈化制得涂膜液→清洗多孔不锈钢基体→涂膜→干燥→将干凝胶膜进行热处理→得到多孔TiO2陶瓷微滤膜。依照上述技术方案可以在孔径1μm的多孔不锈钢基体上制备孔径在0.3～0.8μm的TiO2陶瓷微滤膜，该陶瓷膜可以进而制成微滤膜组件，可代替目前使用的有机微滤膜，能广泛应用于电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油、仿生等领域，可对水、废水及其它悬浮液体物料进行分离，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法
                       技术领域
本发明涉及一种微滤膜的制备方法，具体是一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法，属于冶金化学领域。
                       背景技术
膜分离技术是二十世纪开发成功的新型、高效、精密的分离技术，广泛应用于电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油、仿生等领域。在膜技术领域中，开发较早的膜材料是有机高分子聚合物膜，即有机膜，有机膜的热稳定性和抗腐蚀性差、不易清洗、使用寿命短。随后开发的无机陶瓷膜的热稳定性和抗腐蚀性比有机膜较好，然而陶瓷基体的脆性大，使用中容易发生突然损坏，所以有机膜和陶瓷膜均存在明显的性能缺陷。目前尚没有一种既耐强酸强碱及高温，使用寿命又较长的膜材料。
                       发明内容
本发明的目的是以多孔不锈钢为基体材料，利用溶胶-凝胶法在其表面制备具有分离功能的TiO2陶瓷微滤膜，为膜分离设备提供一种强度和耐腐蚀性优良的新型膜材料。
本发明的技术方案是：
利用钛酸四正丁酯水解得到TiO2溶胶→稀释→添加黏合剂→陈化制得涂膜液→清洗多孔不锈钢基体→涂膜→干燥→将干凝胶膜进行热处理→得到多孔TiO2陶瓷微滤膜。
依照上述技术方案可以在孔径1μm的多孔不锈钢基体上制备孔径在0.3～0.8μm的TiO2陶瓷微滤膜。
                       具体实施方式
本发明具体可按以下技术方案进行：
a.利用钛酸四正丁酯水解得到TiO2溶胶
a.1摩尔比：Ti(OBu)4∶H2O∶HCl∶EtOH＝1∶2∶0.32∶30
a.2将钛酸四正丁酯、无水乙醇加入锥形瓶中搅拌成混合溶液
a.3将盐酸滴加到混合溶液中，进行快速搅拌
a.4逐滴滴加去离子水
a.5继续搅拌2～5min
a.6得到TiO2溶胶；
b.稀释
b.1用无水乙醇稀释TiO2溶胶浓度至0.0026mol/L
c.添加黏合剂
c.1在稀释溶胶中添加PVB黏合剂
c.2添加比例为溶胶的10％；
d.陈化
d.1在15℃～20℃下进行
d.2时间12～14h
d.3制得涂膜液；
e.清洗多孔不锈钢基体
e.1将多孔不锈钢基体先后用酸、碱、去离子水、乙醇清洗
e.2晾干；
f.涂膜
f.1用陈化好的涂膜液浸涂多孔不锈钢基体；
g.干燥
g.1将涂好膜的不锈钢基体置于15℃～20℃下干燥
g.2制得干凝胶膜；
h.将干凝胶膜进行热处理
h.1置于程序控温炉中
h.1.1温度800℃～900℃
h.1.2时间3～4h
i.得到多孔TiO2陶瓷微滤膜。
通过本发明可以在多孔不锈钢基体上制备出孔径为0.3～0.8μm的TiO2陶瓷膜，该陶瓷膜可以进而制成微滤膜组件，可代替目前使用的有机微滤膜，能广泛应用于电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油、仿生等领域，可对水、废水及其它液体悬浮物料进行分离，具有广阔的市场应用前景。

Claims (2)

1.一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法，其特征是按以下技术方案进行：
利用钛酸四正丁酯水解得到TiO2溶胶→稀释→添加黏合剂→陈化制得涂膜液→清洗多孔不锈钢基体→涂膜→干燥→将干凝胶膜进行热处理→得到多孔TiO2陶瓷微滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种在多孔不锈钢基体上制备TiO2陶瓷微滤膜的方法，其特征是具体可按以下技术方案进行：
2.a利用钛酸四正丁酯水解得到TiO2溶胶
2.a.1摩尔比：Ti(OBu)4∶H2O∶HCl∶EtOH＝1∶2∶0.32∶30
2.a.2将钛酸四正丁酯、无水乙醇加入锥形瓶中搅拌成混合溶液
2.a.3将盐酸滴加到混合溶液中，进行快速搅拌
2.a.4逐滴滴加去离子水
2.a.5继续搅拌2～5min
2.a.6得到TiO2溶胶；
2.b稀释
2.b.1用无水乙醇稀释TiO2溶胶浓度至0.0026mol/L；
2.c添加黏合剂
2.c.1在稀释溶胶中添加PVB黏合剂
c.2添加比例为溶胶的10％；
2.d陈化
2.d.1在15℃～20℃下进行
2.d.2时间12～14h
2.d.3制得涂膜液；
2.e清洗多孔不锈钢基体
2.e.1将多孔不锈钢基体先后用酸、碱、去离子水、乙醇清洗
2.e.2晾干；
2.f涂膜
2.f.1用陈化好的涂膜液浸涂多孔不锈钢基体；
2.g干燥
2.g.1将涂好膜的不锈钢基体置于15℃～20℃下干燥
2.g.2制得干凝胶膜；
2.h将干凝胶膜进行热处理
2.h.1置于程序控温炉中
2.h.1.1温度800℃～900℃
2.h.1.2时间3～4h
2.i得到多孔TiO2陶瓷微滤膜。
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