铝板表面锆化陶瓷膜的结构及性能

采用锆化工艺在铝板表面制备了陶瓷膜,用扫描电镜和能谱仪分析了陶瓷膜的组织形貌和元素成分,用电化学法研究了陶瓷膜的耐蚀性能,用附着力测定仪测试了陶瓷膜的涂装附着力性能以及用中性盐雾实验研究了涂层体系的耐盐雾性能.结果表明:铝板表面的陶瓷膜为无色的纳米膜层,主要由Zr,Si和Al的氧化物组成;锆化陶瓷膜的的耐电化学腐蚀性能优异,与环氧树脂漆或聚氨酯漆的附着力均为1级;整个涂层体系可通过600 h的中性盐雾实验.锆化陶瓷膜可以用作铝板的漆前打底膜,有望替代污染较重的磷化处理工艺.     

正向电流密度对纯钛表面氧化物陶瓷膜形态的影响

通过微弧氧化技术,以0.2 mol/L磷酸二氢钠和0.4 mol/L醋酸钙为电解液体系,设定不同的正向电流密度,研究正向电流对在纯钛表面制备氧化物陶瓷膜形态的影响.在纯钛表面制备了含有TiO2和羟基磷灰石成份的陶瓷膜,结果表明,当正向电流密度为15 A/dm2和20 A/dm2时,陶瓷膜的形态较好.     

湿化学法制备多通道ZrO2超滤膜

采用孔径为200 nm的多通道ZrO2膜为底膜,利用湿化学法制备小孔径ZrO2超滤膜。结合N2吸附-脱附法和X线衍射分析,考察烧结温度对膜结构的影响,确定合适的烧结温度。通过扫描电镜(SEM)表征膜形貌,采用错流过滤考察膜的渗透和分离性能。结果表明:烧结温度为600℃时可以制备完整无缺陷的ZrO2超滤膜,所制备的超滤膜具有高纯水通量,截留相对分子质量(MWCO)为20 000,对相对分子质量为43 000卵清蛋白的截留率达到95%。     

陶瓷膜处理地表水的工艺

采用混凝沉降与陶瓷膜超滤的组合工艺处理地表水,考察操作模式、膜孔径、膜构型以及膜通量等对膜过滤性能的影响.结果表明:在恒压操作下,终端过滤的操作压差应小于0.075 MPa,对于孔径大于50nm的陶瓷膜而言,膜通量随孔径变化不大;错流过滤的膜通量随孔径增大而增大;错流过滤的渗透通量是终端过滤的1.5 -2.2倍.恒通量操作下,蜂窝陶瓷膜过滤性能优于19通道陶瓷膜,并在恒通量150 L/( m2.h)下稳定运行.混凝沉降-陶瓷膜组合工艺对浊度的去除率大于99%,对吸收254 nm波长紫外线有机物(UV254)的去除率大于47.7%,产品水的部分指标优于GB 5749-2006中的指标.     

多通道TiO2超滤膜的制备及其在印染废水中的应用

以多通道α-Al2O3陶瓷微滤膜为支撑体,采用溶胶凝胶法制备完整TiO2超滤膜.通过扫描电镜(SEM)表征膜的形貌,采用错流过滤方式考察膜的纯水通量、截留相对分子质量及分离性能.结果表明:制备的多通道TiO2超滤膜,其膜层表面完整,无裂缝、针孔等缺陷且厚度均匀,纯水通量为1.08×10-3L/(m2·h·Pa),截留相对分子质量为9000.对直接黑OB染料及退浆废水中聚乙烯醇(PVA)的截留率均达到99%以上,截留效果显著.     

陶瓷超滤膜脱除水中微量Fe3+

以高温凝结水的净化为应用背景,采用孔径为4 nm的陶瓷膜去除水中微量Fe3+。考察Fe3+浓度、pH及操作参数等对陶瓷膜分离性能的影响。结果表明:随着Fe3+浓度增大,陶瓷膜对Fe3+的去除率减小;当Fe3+质量浓度小于50 mg/L时,陶瓷膜对Fe3+的去除率大于98%,操作条件如温度和膜面流速(CFV)的提高均有利于提高陶瓷膜对Fe3+的截留率;温度升高有利于提高膜过滤通量,操作压力对通量的拐点为0.2 MPa,膜面流速的拐点在3 m/s左右;pH对Fe3+的去除率影响显著,主要由于pH影响了Fe3+在水中的化学构成。     

无机膜的制备与性能研究进展

对研究开发较早的陶瓷膜和近年来兴起的TiO2光催化膜的制备与性能的研究进展情况作了较深入的综述,并对无机膜常用的制备方法sol-gel法和CVD法做了简单介绍.     

膜过滤过程中的肌苷降解研究

在动态及不同pH值条件下,讨论当温度分别为30、50、70、90℃时发酵液中的肌苷降解情况,即:在强酸性环境中,当温度超过70℃时,肌苷迅速降解,且温度越高,降解速度越快;弱酸性环境中的肌苷降解只与时间有关,与温度无关;弱碱性及强碱性环境中的肌苷均稳定不分解.比较了静态和动态环境下的肌苷降解,其关系为:两者的降解情况完全相同,即膜分离装置的引入不会造成肌苷的降解.考察滤液中的肌苷降解行为可得:在常温及不同pH值条件下,滤液中的肌苷均不降解.试验结果对膜过程操作参数的选取有着重要的意义.图6,参8.     

陶瓷膜管与铁磁膨胀合金的连接工艺研究

对陶瓷膜管两端镀镍，用含PbO-B2O3-SiO2高铅基玻璃钎焊粉，在SG2—7．5—12设备上实现了陶瓷膜管与铁磁膨胀合金的连接。     

陶瓷膜燃料电池研究进展与展望

基于我国能源与环境的严峻状况,中国科学技术大学（USTC）固体化学与无机膜研究所申办了第97次香山科学会议（1998年6月）,以“新型固体燃料电池”为主题,确立了我国固体氧化物燃料电池（SOFC）的正确研发路线．数十名师生十年来的勤奋、创新性工作,取得了丰硕成果,把SOFC推向了高性能陶瓷膜燃料电池（CMFC）新阶段．特别是,基于实用化导向与“逆主流思考”,研究发展了相应关键材料和低成本制造技术,为其实用化、产业化奠定了基础．通过这一研究历程的回顾和对这种本世纪高效绿色能源的前景展望,作为向中国科学技术大学50周年校庆的献礼．