陶瓷膜分離技術是一種“錯流過濾”形式的液體分離過程,原料液在膜管內高速流動,在壓力驅動下含小分子組分的澄清滲透液沿與之垂直方向向外透過膜,含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留,從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。作為一種新型的膜材料,陶瓷膜具有化學穩定性好,耐酸、耐堿、耐有機溶劑,機械強度大等特點,其不足表現在價格昂貴、制造過程復雜等方面。目前已商品化的多孔陶瓷膜的構形主要有平板、管式和多通道3種。大規模應用的陶瓷膜,通常采用多通道構形,即在一個圓截面上分布著多個通道,一般通道數為7個、19個和37個。
陶瓷膜的制備方法
1、溶膠/凝膠法
溶膠/凝膠法是目前制備無機陶瓷膜的主要方法,如TiO2、SiO2等陶瓷膜一般都是用此方法制備,其工藝過程包括溶膠、涂膜、干燥和高溫燒結等。
2、粒子燒結法
粒子燒結法是將無機材料粉碎、篩分后,制成懸浮液,再干燥成型后燒結的方法。無基膜的制備是無機膜研究的基礎,由于強度問題,無基體的無機膜沒有任何實際應用價值,從這個意義上講,基膜制備是無機膜制備的關鍵。用該法制備的陶瓷膜孔徑可達0.1～10μm。
3、陽極氧化法
以高純度金屬箔為陽極,在酸性電解質溶液(如磷酸、硫酸)中進行陽極氧化,箔的一面將形成多孔性的氧化層,另一面的金屬用酸溶解后就得到具有似直孔結構的多孔膜,經過適當的熱處理成為穩定的、孔徑均勻的氧化物膜。該膜具有很好的耐溶性,通過改變氧化過程的條件可以得到不同孔徑的氧化皮層。AhmadT.等使用陽極氧化法在高純金屬鋁的一面得到孔徑均勻的直孔多孔膜。此外,制備無機陶瓷膜的方法還很多,如原位合成法、化學氣相沉淀法、動態膜法、濺射法、物理氣相沉淀法、原位制粒法等。