黎阳教授:氧化铝超滤膜的可控制备与性能研究(报告)

发布时间 | 2024-04-19 13:49 分类 | 行业要闻 点击量 | 172
论坛 干燥 氧化铝
导读:即将于4月23-25日在宁波举办的“2024年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第八届)”上,贵州膜锐新材料科技有限公司的黎阳教授将在现场分享报告《氧化铝超滤膜的可控制备与性能研究》,并详细介绍...

水是大多数工业过程都不可或缺的重要资源,因此在各行各业的生产中都不可避免产生工业废水,这使得水污染问题成为了环境安全最突出的问题之一。目前,工业废水包括的工业含油废水、电镀废水、印染废水、造纸废水等在处理时均存在各种各样的问题,如含油废水易乳化、难降解;电镀废水中含有的铬、镍、铅等大量重金属若使用化学法去除,易造成二次污染;而印染、造纸废水等则具有有机物含量高、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点,其废水也难以处理......

相对于传统的分离、提纯等技术,膜分离技术通过机械截留作用、物理作用或吸附截留作用等选择性地阻止或允许特定大小或性质(如表面电荷)的分子通过,具有节能环保、效率高等特点,已成为解决水污染问题最有效的途径之一。其中氧化铝陶瓷膜作为常用的膜分离产品,因具有机械强度高、渗透性好、热稳定性强、耐酸碱腐蚀、寿命长等独特性能,更是在水质复杂的水污染领域得到了广泛的应用。

陶瓷膜产品(来源:贵州膜锐新材料科技有限公司)及管式陶瓷膜错流过滤原理

一般来说,氧化铝陶瓷膜为了保证过滤精度的同时降低膜堵塞的风险,常采用由支撑体层、过渡层以及分离层构成的非对称性结构,其膜孔径由内部支撑层到外部分离层逐渐减小,因此每层发挥的作用也不相同:内部的支撑层厚度一般在几毫米左右,孔径为1-20μm,渗透通量大,主要作用是作为支撑体,提高陶瓷膜整体的机械强度以及为反冲洗提供便利条件;中间过渡层厚度在10-100μm之间,孔径为1-5μm,主要用于帮助膜层与支撑体层更好地结合,防止分离膜层在涂覆时直接渗入支撑体层;而最外部的膜分离层则直接接触污染水体,通常为致密陶瓷薄膜,其孔径较小,一般为0.8nm-1μm,厚度在5-30μm之间,是控制陶瓷膜的过滤范围、分离精度的关键部位,因此对于制备技术要求较高。


非对称性陶瓷膜结构

为了得到膜孔径小且孔径分布范围窄的氧化铝陶瓷分离膜层,满足纳滤、超滤膜的要求,通常采用醇铝法制备,即利用铝与有机醇作为前驱体,经水解、缩合、陈化等反应,形成凝胶。再经干燥、高温烧结陶瓷化制得,然而该方法存在原料成本高、工艺复杂、反应时间长、生产周期长等缺点,不利于超滤膜的低成本、快速和规模化制备。

针对醇铝法的这种制备痛点,贵州膜锐新材料科技有限公司黎阳教授潜心研究,直接以工业拟薄水铝石(AlOOH·xH2O)为原料,以硝酸为胶溶剂,采用溶胶-凝胶法在室温下制备了小孔径、高通量γ-氧化铝超滤膜,并利用刚果红染料对其过滤性能进行测试,实验证明该过滤过滤通量最高可达20.37 L/(m2·h·bar);循环使用4次后,膜对刚果红染料的截留率仍在95%以上,过滤通量为13.58L/(m2·h·bar),效果依然显著,表明该超滤膜具有良好的再生性。


即将于4月23-25日宁波举办的2024年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛(第八届)上,贵州膜锐新材料科技有限公司黎阳教授将在现场分享报告《氧化铝超滤膜的可控制备与性能研究》,并详细介绍如何利用该新型技术,可控制备性能优越的氧化铝陶瓷膜产品。

报告人介绍


黎阳,男,博士,教授,贵州省“五一劳动奖章”获得者、贵州省科技特派员、贵阳市科技特派员,主持国家级、省部级、地厅级科研项目多项,主要从事氧化铝多孔陶瓷、氧化铝泡沫陶瓷、氧化铝陶瓷膜、超细氢氧化铝、拟薄水铝石、勃母石、铝溶胶等的研发与产业化推广工作。近年来,项目团队“以铝为媒”对多个精细氧化铝产品进行了科研攻关,在球形氧化铝、球形氢氧化铝、大尺寸单晶氧化铝、纳米氧化铝、高纯氧化铝等方面有丰富的产业化经验。


宁波氧化铝论坛会务组

作者:宁波氧化铝论坛会务组

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