[發(fā)明專利]一種基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法

有效

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• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104437112A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 范益群;林鈺青;周永欣
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D67/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 鄧唯

1.一種基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：第1步、將第一陶瓷顆粒、第二陶瓷顆粒分散于水中并攪拌均勻，所述的第二陶瓷顆粒的平均粒徑小于第一陶瓷顆粒的平均粒徑；然后加入陽離子型分散劑，攪拌均勻；再調節(jié)料液的pH，使第一陶瓷顆粒的表面帶有的電荷與第二陶瓷顆粒的表面電荷相反，得到陶瓷顆粒分散液；第2步、在陶瓷顆粒分散液中加入添加劑，得到制膜液；將制膜液涂覆于多孔金屬基底上，經過干燥、燒結過程，得到金屬擔載的陶瓷膜。

2.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：所述的第1步中，調節(jié)料液的pH的過程中是使料液的pH>7。

3.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：所述的第1步中，調節(jié)料液的pH后，第一陶瓷顆粒的表面帶有負電荷，第二陶瓷顆粒的表面帶有正電荷。

4.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：第一陶瓷顆粒的材料可以選自TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂中的一種或是幾種的混合物；第二陶瓷顆粒的材料可以選自TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂中的一種或是幾種的混合物；所述的第一陶瓷顆粒粒徑為微米級或者亞微米級，優(yōu)選為100nm～5000nm；所述的第二陶瓷顆粒粒徑為納米級，優(yōu)選為2nm～50nm。

5.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：第一陶瓷顆粒的加入量是制膜液總質量的5～30wt%，最優(yōu)10～20wt%；所述的第二陶瓷顆粒的添加重量為第一陶瓷顆粒添加重量的5～30%，最優(yōu)10～20%。

6.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：所述的陽離子型分散劑的加入重量為第一陶瓷顆粒添加量的1%～5%；所述的陽離子型分散劑為聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、十二烷基三甲基溴化銨其中的一種或幾種的混合物。

7.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：采用加入堿的方式調節(jié)料液的pH，所述的堿是氨水、NaOH、KOH中的一種或幾種的混合物，pH范圍優(yōu)選7.5～9。

8.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：所述的添加劑至少包括增稠劑、干燥控制劑中的一種或兩種；所述的增稠劑優(yōu)選為聚乙烯醇、聚乙二醇、甲基纖維素中的一種或者幾種的混合物；干燥控制劑為丙三醇。

9.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：所述的多孔金屬基底是材質選自不銹鋼、Ti、Ti-Al合金等，多孔金屬基底的構型為平板狀或管狀，平均孔徑在1～50μm，優(yōu)選3～20μm。

10.根據權利要求1所述的基于靜電誘導納米顆粒包覆制備多孔金屬擔載陶瓷膜的方法，其特征在于：所述的干燥過程的參數是：恒溫溫度為20～100℃，恒濕濕度在相對濕度20～80%，保溫時間為4-48h；所述的燒結制度是：在空氣氣氛中燒結，燒結溫度控制在300～800℃，優(yōu)選500～600℃，保溫時間是0.5～5h，優(yōu)選1～2h，升溫及降溫速度控制范圍是0.25～5℃/min。