[發明專利]一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法

在審

• 申請號: 202111111289.0
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113828272A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 程春明;楊濤;王愉;黃浩
• 申請（專利權）人: 江西嘉陶無機材料有限公司
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/30;B01J20/26
• 代理公司: 南昌中擎知識產權代理事務所(普通合伙) 36148
• 代理人: 陳海濤

本發明公開了一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法，涉及膜材料領域，將擬薄水鋁石、氧化鈦微粉、電氣石粉、納米氧化鎂以及高嶺土加水制成漿料，加入稀土材料，混合均勻，繼續加入有機添加劑，制得混合漿料，將混合漿料涂覆在支撐體上，在低溫溫度下燒結，制得無機膜。本發明通過加入稀土材料，由于稀土材料中的氧化物是良好的表面活性物質，可以改善無機顆粒間的潤濕性，易形成低熔點液相，降低了材料的熔點，實現在低溫下進行燒結。

技術領域

本發明涉及膜材料領域，具體講是一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法。

背景技術

眾所周知，膜分離由于其分離時無需相變，因此比傳統的蒸餾等分離方法節約能量，而無機膜作為兩大分離膜之一，越來越受到人們的重視。無機膜按膜材料可分為金屬膜、玻璃膜、碳膜以及陶瓷膜，其中陶瓷膜主要有氧化鋁膜和氧化鋯膜，其以熱穩定性較好著稱，應用廣泛。

陶瓷膜具有以下優點：(1)耐高溫。無機分離膜實用溫度可高于400℃，有的甚至可達800℃；(2)化學穩定性好；無機分離膜在制備過程中都要經過一定溫度的熔燒，最后以單一氧化物或復合氧化物成膜，所以它在酸性或弱堿性條件下穩定性好，pH值適合范圍寬，耐有機溶劑，因而涉及高溫和腐蝕過程的工藝(如食品加工、催化反應)中有著非常廣泛的應用前景，一般無毒，不污染環境，清潔狀態好。(3)即系強度大；(4)抗微生物侵蝕；(5)使用壽命長。無機分離膜的優點，決定了它在工業中有廣泛的應用前景，但同時無機分離膜也有它自身的缺點，影響了目前的應用。無機膜一般無彈性，較脆，不易加工成型。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法。

本發明的技術解決方案如下：

一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法，將擬薄水鋁石、氧化鈦微粉、電氣石粉、納米氧化鎂以及高嶺土加水制成漿料，加入稀土材料，混合均勻，繼續加入有機添加劑，制得混合漿料，將混合漿料涂覆在支撐體上，在≤950℃溫度下燒結，制得無機膜。

優選地，所述稀土材料包括氧化釔、氧化鑭或氧化鈰。

優選地，所述稀土材料的添加量占漿料質量的1-10％。

優選地，所述有機添加劑至少包括蛭石和吸水樹脂的混合物。

優選地，所述有機添加劑還包括阿拉伯膠粉和活性炭。

優選地，所述無機膜繼續放入處理劑中浸漬，然后繼續加入含有醋酸溶液的聚合物，浸漬完后，待溶劑蒸發，固化成膜，制得膜材料。

優選地，成膜后的膜材料在惰性氛圍下400-600℃進行熱解。

優選地，所述處理劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷中的至少一種。

優選地，所述聚合物為以聚二甲基硅氧烷為單體的前驅體材料。

本發明的有益效果是：

(1)本發明的一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法，通過加入稀土材料，由于稀土材料中的氧化物是良好的表面活性物質，可以改善無機顆粒間的潤濕性，易形成低熔點液相，降低了材料的熔點，實現在低溫下進行燒結。

(2)本發明的一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法，通過在有機添加劑中加入有機蛭石和吸水樹脂混合物，由于這兩種均為遇水膨脹的材料，其中蛭石是膨脹型層間片狀材料，樹脂膨脹成水凝膠，有機成分會揮發，蛭石的層狀結構進行燒結后，可以對膜材料的孔結構進行調節，孔結構更加豐富。

(3)本發明的一種利用活性氧化鋁制備膜材料的方法，通過在無機膜表面進行改性，附著上硅烷鏈，然后繼續附著聚合物單體延長鏈結構，形成有機膜，進一步豐富了膜材料的孔結構，再者提高了膜材料的韌性。