杂化SiO2微孔膜膜厚对Mg2+、Li+截留性能的影响

以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体,在TiO2管式载体上通过控制涂膜次数制备出不同膜厚且完整无缺陷的杂化SiO2微孔膜.采用傅里叶变化红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附法对杂化SiO2粉体的微观结构进行表征,并考察了膜厚对杂化SiO2微孔膜的纯水渗透性能和对Mg2+、LLi+截留性能的影响.结果...     

热处理温度对金属Al增韧氧化铝多孔陶瓷支撑体断裂韧性的影响

采用干压成型法,通过添加适量的金属Al粉来增韧Al2O3多孔支撑体,详细考察了热处理温度对多孔Al2O3/Al支撑体力学性能的影响,并借助于扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的微观结构. 研究结果表明:当热处理温度较低时,支撑体内部大量未氧化的铝相是支撑体断裂韧性提高的主要的原因;当热处理温度较高时,铝氧化产生体积膨胀,膨胀裂纹对支撑体断裂韧性的提高贡献很大.     

YSZ含量对多孔氧化铝支撑体断裂韧性的影响

针对陶瓷膜支撑体材料的脆性问题,研究添加适量氧化锆粉体来改善多孔氧化铝陶瓷支撑体的断裂韧性。采用干压成型法,分别在1400°C、1450°C、1500°C、1550°C、1600°C烧后得到相应的支撑体,考察各支撑体的断裂韧性,以及各支撑体的孔隙率和抗折强度随氧化锆添加量的变化规律,采用XRD(X-raydiffraction)物相分析手段对氧化锆增韧多孔氧化铝陶瓷的增韧机理进行了探讨。研究结果表明:1600°C热处理后,当YSZ含量为6wt%时,支撑体的抗折强度和断裂韧性值最大,分别为137MPa和2.5MPa.m1/2,其中,t-ZrO2转变为m-ZrO2是支撑体断裂韧性提高的根本原因。     

成孔剂的量对多孔氧化铝支撑体孔结构的影响

以氧化铝为骨料,淀粉及其它有机粘结剂为成孔剂制备出管状多孔氧化铝支撑体.系统地考察了成孔剂对多孔氧化铝支撑体孔结构的影响.研究表明当支撑体中成孔剂的质量分数<10%时,支撑体的孔隙率稳定在35%左右.当成孔剂的质量分数在10%～25%之间时,支撑体的孔隙率随成孔剂量的增大而显著增加.当成孔剂的质量分数>25%时,在保证支撑体完整性的前提下,支撑体的孔隙率随成孔剂量的增大变化不大,稳定在45%左右.成孔剂质量分数的增加会使支撑体的平均孔径增大,孔径分布变宽,平均孔径与最可几孔径的差值增大.     

以倍半硅氧烷为前驱体的管式有机-无机杂化SiO2纳滤膜的制备

以双(三乙氧基硅基)甲烷(BTESM)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)和1,8-双(三乙氧基硅基)辛烷(BTESO)为前驱体,制备BTESM、BTESE和BTESO粉体,通过热分析仪(TG)、N_2吸附-脱附比表面分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和纳米粒度分析仪对粉体的热稳定性、结构和荷电性能进行表征。以BTESE粉末为前驱体,Al_2O_3管式膜为支撑体,采用溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化SiO_2膜,考察有机-无机杂化SiO_2膜对不同无机盐溶液的分离性能。结果表明:BTESE粉末的热稳定性最好,在400℃时质量损失率仅为16.1%;粉体的孔径集中分布于0.6～0.65 nm;BTESE粉体呈负电性,在一价和二价阳离子溶液中,Zeta电位值之差为17.6 mV,呈现明显的荷电特性;BTESE更适合用作盐湖中镁锂分离的膜材料,BTESE杂化膜对浓度为0.002 mol/L的5种无机盐的截留率顺序为R(Na_2SO_4)R(LiCl)R(NaCl)R(MgCl_2)R(CaCl_2);BTESE杂化膜对LiCl溶液的截留率为68.9%,对MgCl_2溶液的截留率为23.9%。     

多孔氧化铝陶瓷膜支撑体在HNO3溶液中的静态腐蚀

研究了在温度为45～90℃、浓度为1-10mol／L的HNO3溶液中，高铝多孔陶瓷膜支撑体的微观结构变化、质量损失率与时间的关系以及支撑体机械强度随其质量损失率的变化关系。结果表明，多孔氧化铝支撑体在酸性溶液中的腐蚀主要发生在支撑体颗粒之间的烧结颈部。建立了多孔支撑体的质量损失率与腐蚀时间的定量数学关系，并结合支撑体机械强度与其质量损失率的关系，对多孔支撑体在不同温度和浓度HNO3溶液中的使用寿命进行了预测。研究表明，多孔陶瓷膜支撑体具有优异的耐酸性能。     

NaY型分子筛膜的合成及表征

采用二次生长法，在管状莫来石支撑体外表面水热合成了NaY型分子筛膜。讨论了多种因素，如凝胶老化时间、合成温度、合成时间等对膜合成的影响。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对膜进行了表征。XRD谱图证明在支撑体外表面形成了NaY型分子筛，根据SEM照片，膜层厚度在10—20μm。该膜表现出了对水的很高选择性，表明所制备的膜缺陷较少。