Al2O3系复合微滤膜应用

侯永珍

【摘 要】Al2O3系复合微滤膜是膜技术发展过程中的一项重要发明，被广泛运用于生产生活的各个行业，具备耐高温、耐腐蚀、酸碱适应性强等诸多优点。本文将对Al2O3系复合微滤膜应用及制备进行研究。

【关键词】Al2O3系复合微滤膜；复合陶瓷膜

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8437（2018）10-0013-01

随着经济社会的不断发展，膜科学技术也不断发展起来，膜科学技术是一项综合性较强的新兴技术，其运用范围十分广泛，广泛运用于石油化工、煤炭产业、生物工程、水质净化、食品药品等行业，为人类的生产生活带来了极大的便利。在膜制备技术发展的过程中，复合的氧化铝膜应用范围较广，复合的氧化铝膜相对于单一的氧化铝膜来说其耐高温、酸碱适应性更强。陶瓷微滤膜的出现也极大地补充了有机膜的不足，其用途广泛，被运用于处理污水、电子工业超纯水处理、医药卫生组织液培养、生物与微生物检查分析等方面。

1 Al2O3系多孔复合陶瓷膜

Al2O3系多孔复合陶瓷膜是陶瓷膜的一种，它具有陶瓷膜的耐高温、耐腐蚀的优点，无机陶瓷多孔膜具有不对称复合结构，复合膜具有层状复合和复合模式两种复合模式，其中层状复合是将不同的材料层层叠加最终形成了复合膜，而复合模式是将不同材料相互复合成复合膜，更好地考虑到了材料之间的相容性。多孔复合陶瓷膜根据物质组成不同可以分为氧化铝膜、氧化锆膜、氧化钛膜、沸石膜以及氧化硅膜等等。在复合膜研究过程中，孔径是一种重要的参数，孔径的大小决定着流体通过复合膜的流动方式与传递特征，从而影响着复合膜的分离过滤的效果。微孔过滤又被称为精过滤，压力是微孔过滤的动力，它利用膜的筛分作用实现物质的分离，其表面截留又分为机械截留作用和物理活吸附截留作用等。其中机械截留作用是指膜可以将直径大于其孔径的微粒或杂质截留。物理活吸附截留作用是指利用电性能进行吸附，从而达到过滤作用。

2 Al2O3系多孔复合陶瓷膜的制备方法

2.1 溶胶?—凝胶制备方法

陶瓷膜的制备方法多种多样，其中溶胶—凝胶制备法是一种较为新颖的膜制备方法，这种制备方法经历了由溶胶向凝胶转换的过程，液体化学材料经过一系列水解、聚合反应之后逐步形成了溶胶体系，溶胶再经过陈华、聚合等一系列反应之后，其网络中的溶剂失去了流动性，形成了凝胶，凝胶形成之后经过干燥和脱去期间溶剂的环节便形成了多空空间结构的干燥溶胶，最终经过处理制成生产所需用品。溶胶-凝胶制备法的原理是利用金属化合物、金属无机化合物或金属化合物、金属无机化合物的混合物经过水解缩聚，渐渐被凝胶化，形成了工业所需化合物。

2.2 利用有机醇盐水解法制备Al2O3系复合微滤膜

利用有机醇盐水解法制备Al2O3系复合微滤膜，是将异丙醇铝盐配制而成的溶液放在温度高于85摄氏度的过量蒸馏水中高速搅拌，直到异丙醇铝盐溶液发生水解。在水解之后的溶液中放入胶溶剂，溶液之中的水解产物在胶溶剂的作用下会发生胶溶现象，形成了AlOOH溶液。

将氢氧化锆和正硅酸乙酯以一定的配比放入无水乙醇中，搅拌至溶解，在溶液中加入硝酸使其24PH值达到规定的范围，将所得溶液不停地搅拌8～12小时以后可以得到溶胶溶液。将溶胶溶液与前文所得的AlOOH溶液相混合，放入硝酸加以催化，3～5小時后即可得到Al2O3系复合微滤膜复合溶胶。

2.3 利用无机醇盐水解法制备Al2O3系复合微滤膜

使用无机醇盐水解法制备Al2O3系复合微滤膜，首先将经过水解的Al（NO3）3·9H2O中放入氨水催化。将催化之后的氨水加热，再与Al（NO3）3相互融合达到水解。一段时间后在完全水解过后的溶剂中加入溶胶剂，静置老化一段时间，生成AlOOH溶液。

接下来将无水乙醇加热搅拌直至溶解，加入正硅酸乙酯搅拌，一段时间过后可以得到蓝色透明溶胶。将此蓝色透明溶胶与AlOOH溶液混合搅拌一段时间之后，将Si2-8H2O溶胶加入此混合溶液中，搅拌一段时间之后将会得到Al2O3系复合微滤膜复合溶胶。

2.4 利用微勃加热法制备Al2O3系复合微滤膜

利用微勃加热法制备Al2O3系复合微滤膜，首先将氨水与硝酸铝混合后的溶液放入微勃炉中加热30秒，得到勃姆石溶胶。将此溶胶与无水乙醇相混合、搅拌之后放入微勃炉中加热，经过干燥、研磨之后制备出Al2O3系复合微滤膜复合溶胶。

Al2O3系复合微滤膜是科技发展的产物，被广泛运用于生产生活的各个方面，如石油化工、煤炭产业、生物工程、水质净化、食品药品等，为人类的生产生活带来极大的便利。Al2O3系多孔复合陶瓷膜具有耐高温、抗腐蚀、精过滤的优点，其孔径大小决定了过滤性能。Al2O3系多孔复合陶瓷膜的制备方法多种多样，有溶胶-凝胶制备法、利用有机醇盐水解发制备法、利用无机醇盐水解制备法、利用微勃加热制备法等等，各种方法都有其优势和适用范围，均能够得到性能良好的微滤膜。