由于無機陶瓷膜優良的熱、化學和機械穩定性，在膜反應和膜催化領域有非常廣泛的應用前景，引起人們的高度重視，并得到了很快發展[1]。無機陶瓷膜的制備是無機陶瓷膜發展應用的關鍵。一般孔徑介于0.01Lm至幾十微米的陶瓷膜(主要用于微濾和作為其他類型膜的支撐體——基質膜)的制備多采用固態粒子燒結法，以陶瓷粉為主要原料，輔以水等配成漿料成型、干燥、高溫燒成。
采用無機陶瓷膜管這種固態粒子燒結法制備微濾膜或基質膜時，漿料的良好分散對膜的孔結構有很大的影響。一般是通過控制漿料的pH值和加入有機或無機化合物稀釋劑來提高漿料的穩定性和漿料的分散度。
本文通過添加新型的兩性表面活性劑，大大提高了漿料的分散度，有效地防止了陶瓷微粒的團聚，制得了孔徑分布窄的無機陶瓷膜。
實驗
按需要將一定粒徑范圍(0.1～40Lm)的氧化鋁微粉與水配成一定粘度的漿料，添加適量(約0.5%)的兩性表面活性劑，經過充分攪拌，使氧化鋁粉均勻的分散，消除漿料中的氣泡，制成不對稱的高純氧化鋁陶瓷膜管。
結果與討論
由于采用的氧化鋁瘠性粉料為幾十至幾個微米、甚至零點幾個微米，顆粒度小、粒子與粒子之間很容易發生團聚，容易聚沉下來，而粒子的團聚影響膜管的孔徑分布，不利于形成均勻的孔結構，影響膜管的質量。要制備孔徑均勻膜管，氧化鋁漿料一定要保證氧化鋁粒子處于良好的分散狀態。采用卵磷脂為分散劑，很少用量就可將漿料中氧化鋁微粉良好分散，極大地減少粒子的聚積現象。卵磷脂的化學結構式如下(R1、R2為C14、C17烷基):
具有磷酸酯鹽型的陰離子和季銨鹽型的陽離子兩部分親水基團。是一種具有雙親結構的兩性表面活性劑，脂肪酸鏈是增水基團，而磷酸基和膽堿式乙醇胺基是親水基團，當氧化鋁漿料中加入卵磷脂這種兩性天然生物表面活性劑后，由于表面活性劑的定向排列、形成膠束的特性，卵磷脂吸附在氧化鋁微粒表面，卵磷脂的脂肪酸鏈向著同一方向排列，增加了氧化鋁微粒之間的斥力，使氧化鋁微粒可長時間懸浮于水中，并分散良好。
圖1(a、b)是添加卵磷脂前后漿料中的氧化鋁微粒的SEM，從圖看出未添加卵磷脂分散劑的氧化鋁微粒出現聚積現象，小的氧化鋁微粒團聚成塊分散不好。而添加卵磷脂分散劑后，氧化鋁微粒分散良好，小的氧化鋁微粒的團聚成塊現象很少。
圖2(a)是發生粒子團聚的氧化鋁漿料制備的膜管的掃描電鏡圖。從圖中可以很清楚地看出，由于漿料中氧化鋁粒子分散不好，小的粒子聚集形成了大的粒子簇，在成形過程中，粒子簇與粒子簇之間形成大的不均勻的大孔。這種生坯管焙燒后形成的氧化鋁管除了有粒子、粒子之間的小孔外，更多的是粒子簇、粒子簇之間的不均勻的大孔，孔徑分布寬(見圖2b)，嚴重影響了膜管的孔性能。
圖3a是懸浮性能良好、粒子均勻分散的漿料制成的氧化鋁陶瓷膜管的顯微結構，從SEM圖可明顯發現，都是氧化鋁微粒與微粒之間燒結形成的均勻小孔，孔徑均勻，幾乎不存在粒子簇、粒子簇之間的不均勻的大孔，孔徑分布窄(見圖3b)，是性能良好的膜管。這種膜管可用作微濾膜管[4]或用作支撐體膜管，進一步修飾后用于氣體分離或膜催化。
經分析研究得出如下結論:兩性表面活性劑是陶瓷粉漿料的良好分散劑，不添加兩性表面洗性劑時，漿料中的氧化鋁微粒出現團聚，除了有粒子、粒子之間的小孔外，更多的是粒子簇、粒子簇之間的不均勻的大孔，制得的膜管的孔徑分布不均勻。添加0.5%的兩性表面活性劑卵磷脂，可制備孔徑基本呈正態分布的無機膜管，最可幾孔徑為0.1Lm，孔徑范圍為0.05～0.18Lm，可用作微濾或支撐體膜管。