對(duì)新型陶瓷膜材料的研究,目前主要集中在2方面。人工合成陶瓷膜材料:主要有碳化硅、莫來(lái)石、堇青石、石墨烯和陶瓷纖維等。天然陶瓷膜材料:主要有天然沸石、粉煤灰、高嶺土和凹凸棒土等。人工合成陶瓷膜材料:
碳化硅具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率高、耐腐蝕和防氧化等優(yōu)點(diǎn),在苛刻的條件下可以保持良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,并且價(jià)格低廉,是開發(fā)陶瓷膜材料的選擇之一。SiC陶瓷膜制備方法主要有擠出成型法和流延成型法。
擠出成型法是以SiC為骨料,制成管狀碳化硅支撐體,平均孔徑為2.43μm,孔隙率為43.4%,氣體通量達(dá)到788.2m3/m2.h.bar,抗彎強(qiáng)度達(dá)到22.8MPa。
流延成型工藝制備復(fù)合碳化硅陶瓷過(guò)濾膜,在1300℃燒結(jié)下制備出結(jié)構(gòu)均勻、表面平整、孔徑范圍在4.017~11.916μm的碳化硅陶瓷膜。
g、無(wú)機(jī)陶瓷膜的化學(xué)穩(wěn)定性(pH使用范圍為0~14)和熱穩(wěn)定性(高可達(dá)400℃)均優(yōu)于有機(jī)膜,可使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑作為清洗劑,清洗再生更方便容易;并可直接進(jìn)行蒸氣殺菌。而有機(jī)膜一般均不能在高溫、強(qiáng)堿或強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑條件下運(yùn)行。?????
膜分離被認(rèn)為是一種高效節(jié)能的新型分離技術(shù),是解決人類面臨的能源、資源、環(huán)境等重大問(wèn)題的有效手段。有資料顯示,21世紀(jì)初,全球膜及其裝備的年銷售量超過(guò)100億美元,年增長(zhǎng)率在30%左右。
陶瓷膜新產(chǎn)業(yè),將中國(guó)膜應(yīng)用領(lǐng)域拓展至高溫、高壓和耐腐蝕環(huán)境,一舉打破了西方的技術(shù),填補(bǔ)了中國(guó)在這一領(lǐng)域的空白。 徐南平主持的南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所,成為國(guó)際無(wú)機(jī)膜學(xué)術(shù)界極為關(guān)注的高水平實(shí)驗(yàn)室之一。他們自主開發(fā)的陶瓷膜裝備能夠在化學(xué)反應(yīng)存在的極端環(huán)境,陶瓷膜設(shè)備費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)無(wú)清洗狀況下3個(gè)月以上的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,這被認(rèn)為是中國(guó)陶瓷膜裝備能夠在連續(xù)化大工業(yè)中應(yīng)用的保證。這些研究成果先后獲得江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、全國(guó)化工行業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng),2005年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
技術(shù)支持:江蘇浦膜