[發明專利]橫截面為花瓣型的雙組分非對稱中空纖維陶瓷膜的制備方法

有效

• 申請號: 201711281455.5
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107983177B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 劉少敏;韓寧;楊乃濤;孟秀霞;張津津;孟波
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D67/00;B01D69/08
• 代理公司: 37280 淄博啟智達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 王燕

本發明屬于無機膜分離技術領域，具體涉及一種橫截面為花瓣型的雙組分非對稱中空纖維陶瓷膜的制備方法。該方法包括制備聚合物溶液、制備陶瓷?聚合物鑄膜液、制備中空纖維陶瓷膜胚體、制備橫截面為花瓣型的中空纖維陶瓷膜基體、制備橫截面為花瓣型的雙組分非對稱中空纖維陶瓷膜。本發明的中空纖維陶瓷膜基體外表面不再是光滑的圓弧，而是均勻高低起伏的曲面，增大了中空纖維陶瓷膜的外表面積；這種新型中空纖維陶瓷膜基體的多孔結構提高了傳質速率。另外在中空纖維陶瓷膜基體外表面沉積一層選擇透過性功能薄膜層，相比于傳統的中空纖維陶瓷膜，大大提高了傳質速率，促進了表面反應，節約了成本。

技術領域

本發明屬于無機膜分離技術領域，具體涉及一種橫截面為花瓣型的雙組分非對稱中空纖維陶瓷膜的制備方法。

背景技術

陶瓷膜是一種用陶瓷材料制備的具有高選擇滲透性起分離作用的隔膜，具有良好的化學穩定性，可以在高溫條件下使用，還具有抗微生物的能力；且由于其機械強度高，分離效率高，使用壽命長等優點，可以廣泛應用于分離凈化領域以及催化反應領域，如中國專利CN101733048A公開一種用于氣相氧化反應的中空纖維膜反應器及其制備和應用；中國專利CN106630109A公開一種陶瓷膜及其制備方法、陶瓷膜組件、廢水處理系統；中國專利CN106316359A公開一種利用凈水污泥制備陶瓷膜支撐體的方法及制備的陶瓷膜支撐體；中國專利CN202052474U公開一種高效高強度波紋陶瓷膜過濾管以及陶瓷膜超濾機；中國專利CN203750427U公開的一種陶瓷膜檢測裝置；中國專利CN203007023U公開一種往復旋轉管式陶瓷膜生物反應器；中國專利CN1676198A公開一種用于空分制氧的陶瓷中空纖維膜反應器及其制法和應用。陶瓷膜技術研究已成為目前國內外材料、化工領域重點研究的方向之一。

目前實驗室研究中采用的片式或板式陶瓷膜在實際生產應用中存在膜表面積與體積比太小、膜厚度相對較厚的問題，因而導致表面反應的交換面積相對較低，分離效率較低。相對比而言，人們開發的相轉化-燒結技術制備的中空纖維陶瓷膜，可以在相同的強度要求條件下達到降低膜厚度，增大膜面積的優點；同時，比傳統管式陶瓷膜用料更少，比表面積更大；具有很高的膜面積/體積比，為降低陶瓷膜成本，實現工業化提供了新的方向。如X.Tan,et al,Preparation of LSCF ceramic hollow fibre membranes for oxygenproduction by a phase-inversion/sintering technique,Ind.Eng.Chem.Res.,2005,44,61；S.Liu,et al,Oxygen selective ceramic hollow fibre membranes,J.Member.Sci.,2005,246,103。