[發明專利]一種管狀多孔金屬膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202310063093.1
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN116328557A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 潘宗林;徐瑞松;張麗君;徐靜;范新飛;宋成文
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/02;B01D69/04;B01D67/00;C02F1/44;B01D46/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 房艷萍;李馨

1.一種管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述管狀多孔金屬膜以金屬網為原料經機械卷制、電沉積錨定和高溫燒結工藝制備而成，具體步驟如下：

(1)以金屬網為原料，通過薄板卷板機將金屬網卷制成管狀結構，然后采用陰極電沉積金屬單質的方式進行錨定得到管狀前驅體膜；

(2)將管狀前驅體膜置于惰性或還原性氣氛下進行高溫燒結，得到管狀多孔金屬膜。

2.根據權利要求1所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述金屬網為不銹鋼網、鐵網、銅網、鈦網、鎢網、鉬網、銀網中的一種；

所述金屬網的編織方式為平紋編織、斜紋編織和反差編織中的一種；

所述金屬網的目數為20目～1000目。

3.根據權利要求1所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述管狀前驅體膜的制備工藝包括：

(1)將金屬網裁剪成矩形，置于薄板板材卷板機中，設置卷板機參數，卷制成致密的管狀結構；

(2)將該卷制的管狀多層金屬網置于電解液中，以管狀多層金屬網為陰極，采用電沉積金屬單質的方式將金屬網的各網面之間進行錨定，得到管狀前驅體膜；

所述的卷制條件：卷板機工作壓力為0～20Mpa，卷制速度為0.1～80m/min；卷制成型的管狀前驅體膜內徑為0.5～80mm，壁厚0.1～30mm；

所述的電解液為含有金屬網對應金屬元素的硝酸鹽、硫酸鹽、草酸鹽、碳酸鹽、氯化鹽、氟化鹽中的一種或多種混合的溶液；

所述的沉積電壓為0.4～20V，沉積時間為1～600min。

4.根據權利要求1所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述管狀前驅體膜的燒結工藝為：將所得的管狀前驅體膜置于惰性或還原性保護氣體的氛圍下采用程序升溫法進行高溫燒結處理，得到管狀多孔金屬膜；

其中，所述保護氣體為氮氣、氬氣、氦氣、氫氣、一氧化碳中一種或多種的混合氣；

所述溫度程序：升溫速率為0.01～50℃/min，燒結終溫為800～1800℃，恒溫時間0.1～8.0h，程序結束后自然降溫至室溫，得到管狀多孔金屬膜。

5.根據權利要求1所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述的多孔金屬膜的外徑為1～100mm，平均膜孔徑為0.1～20.0μm，孔隙率為20％～60％。

6.根據權利要求1所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述金屬膜的膜孔結構有序，孔徑分布均一，且通過調節原料金屬網目數、層數、電沉積工藝和燒結工藝，可實現膜孔結構的精細調控。

7.根據權利要求1或6所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：通過采用不同目數金屬網進行拼接為原料，可制備得到不對稱結構的多孔金屬膜。

8.根據權利要求1所述的管狀多孔金屬膜，其特征在于：所述的多孔金屬膜可用于廢水處理、粉塵過濾、膜催化反應器、催化氧化膜基膜或復合膜支撐體。