[發明專利]陶瓷膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811326828.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN111153684B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 宋項寧;周志國;李超;趙乾斌;郭亞逢;唐曉麗;姚猛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化安全工程研究院有限公司
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;C04B35/10;C04B35/48;C04B38/06;C04B35/622;C04B41/87;B01D69/02;B01D67/00;C02F1/40;C02F1/44
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 戴香蕓;劉兵

1.一種陶瓷膜，其特征在于，該陶瓷膜包括多孔支撐層以及形成在所述多孔支撐層上的負載膜層，所述多孔支撐層含有三氧化鎢以及氧化鋁和/或氧化鋯，所述負載膜層由三氧化鎢納米材料構成；

其中，所述三氧化鎢納米材料的粒徑為50-200nm；

所述負載膜層的厚度為1-5mm；

所述多孔支撐層的厚度為5-12mm，所述多孔支撐層的孔徑為1-2.5mm。

2.根據權利要求1所述的陶瓷膜，其中，所述負載膜層由立方三氧化鎢納米材料構成。

3.權利要求1或2所述的陶瓷膜的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1）將含有氧化鋁和/或氧化鋯與三氧化鎢、造孔劑和粘結劑的組合物均勻混合后，成型并干燥；

2）在步驟1）得到的產物上涂覆含有含鎢化合物和有機酸的混合物；

3）將步驟2）得到的產物進行高溫燒結；

其中，步驟1）中，相對于所述氧化鋁和/或氧化鋯的用量，所述三氧化鎢的用量為10-15重量%，所述造孔劑的用量為3-6重量%，所述粘結劑的用量為4-12重量%；

步驟2）中，所述含鎢化合物為鎢酸鹽，所述有機酸為檸檬酸、酒石酸和水楊酸中的一種或多種；在含有含鎢化合物和有機酸的混合物中，以三氧化鎢計，所述含鎢化合物的濃度為0.3-0.4g/mL；所述有機酸以有機酸溶液的形式加入，所述有機酸溶液的濃度為15-25重量%；相對于1重量份所述含鎢化合物，所述有機酸溶液的用量為0.3-0.7重量份；所述含有含鎢化合物和有機酸的混合物的涂覆厚度為2-6mm；

步驟3）中，所述高溫燒結分為2個以上階段進行，每個階段依次包括升溫段和保溫段，并且后一個階段中升溫段的升溫速度大于前一個階段中升溫段的升溫速度，最后一個階段的燒結溫度為950-1100℃。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其中，后一個階段中升溫段的升溫速度比前一個階段中升溫段的升溫速度高5℃以上。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述升溫段的升溫速度為3-30℃/min。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其中，后一個階段中保溫段的溫度比前一個階段中保溫段的溫度高300℃以上。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述氧化鋁為粒徑10-25μm的球形氧化鋁，所述氧化鋯為粒徑10-25μm的球形氧化鋯。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述造孔劑為淀粉和木炭的混合物，所述淀粉為直鏈淀粉，所述木炭的粒徑為500目以下。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其中，所述淀粉和所述木炭的重量比為1：2-3。

10.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述粘結劑為甘油、聚乳酸和聚乙烯醇中的一種或多種。

11.根據權利要求3所述的制備方法，其中，所述三氧化鎢的粒徑為1-2μm。

12.根據權利要求3所述的制備方法，其中，含有含鎢化合物和有機酸的混合物中還包括過氧化氫溶液。

13.根據權利要求12所述的制備方法，其中，所述含鎢化合物、過氧化氫溶液和有機酸溶液的重量比為1：1-2：0.3-0.7，所述過氧化氫溶液的濃度為10-20重量%。

14.根據權利要求3-13中任意一項所述的方法制備的陶瓷膜。

15.權利要求1-2和14中任意一項所述的陶瓷膜在油水分離中的應用。