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TiO₂ 纳滤膜的制备及其离子截留性能

漆虹 , 李世大 , 江晓骆 , 韩静

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00305

以钛酸四异丙酯为前驱体,通过聚合溶胶路线制备出平均尺寸约1.2 nm的TiO₂溶胶.采用浸浆法, 经过一次涂膜,在平均孔径约为3nm的片状 g -Al₂O₃/ a -Al₂O₃支撑体上制备出完整无缺陷的TiO₂纳滤膜.详细考察了煅烧温度对非担载膜(TiO₂粉末)和TiO₂纳滤膜性能的影响.在350℃的煅烧温度下制备出孔径约为1.5nm的TiO₂纳滤膜,该膜对PEG的截留分子量为890,纯水渗透通量为5.3 L/(m² ? h)(8×10⁵Pa,20℃); 并详细考察了该膜对NaCl、CaCl₂、Na₂SO₄、MgCl₂和Ni(NO₃)₂5种溶液的截留性能.结果表明, 在pH＝4,压力5×10⁵Pa的条件下,Ti-350膜对0.025 mol/L CaCl₂和MgCl₂溶液的离子截留率分别达到96.5%和92.8 %.

关键词: 陶瓷纳滤膜 , titania , Sol-Gel method , ions retention

水相溶胶路线制备钇掺杂ZrO2纳滤膜及其分离性能研究

笪晓薇 , 邱鸣慧 , 范益群

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150557

以氧氯化锆为前驱体,采用环境友好的水相溶胶路线制备出完整无缺陷的管式钇掺杂的ZrO2(YSZ)纳滤膜.并考察了溶胶粒径,材料晶型与孔结构的关系.结果表明:前驱体浓度越低,所制备的溶胶粒径越小,经400℃煅烧得到的粉末中单斜相含量越高,堆积孔径增大;向ZrOC2O4溶胶中添加8mol％钇,有效抑制了ZrO2四方相向单斜相的转变,延缓晶粒生长,同时防止膜层开裂.经纳滤测试表明,实验制备的YSZ纳滤膜对PEG的截留分子量为860 Da,纯水渗透率为200 L/(m2·h·MPa).实验还详细考察了YSZ纳滤膜在pH=6,压力0.8 MPa的条件下对NaCl、Na2SO4、CaCl2和MgCl2 4种溶液的截留性能,结果显示YSZ纳滤膜对0.005 mol/L CaCl2和MgCl2溶液的离子截留率分别达到65％和78％.

关键词: 氧化锆 , 纳滤膜 , 溶胶-凝胶 , 离子截留

天然矿物荷电陶瓷膜的制备及其性能

樊保民 , 魏刚 , 赵紫娟 , 郭安儒 , 杨汝平

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2016.03.005

采用悬浮粒子法制备天然矿物纳米级陶瓷膜.压汞仪和扫描电镜的结果表明,所制备陶瓷膜的孔径在3～12 nm之间,厚度约30 μm.X射线衍射分析的结果说明,烧结过程发生了kaolinite相的转变;对比原料粉体与膜的红外光谱结果发现,烧结后,膜层内依然保留大量内羟基,且Al-O-Al键也得到增强;X-射线荧光光谱的结果显示,天然矿物以SiO2和Al2O3为主,从而推断原料应属于页硅酸盐.通过死端截留,得到膜的纯水通量为1 456 L/(m2·h·MPa),其对磷酸三钠(Na3PO4)具有良好的截留性能,随盐浓度的升高,截留率有所下降,但下降幅度减小.膜的动电性质表明,Na3PO4溶液中的膜表面具有负电势,其对磷酸盐的高截留率源于膜表面与PO43-的静电排斥作用.

关键词: 天然矿物 , 二氧化硅支撑体 , 陶瓷膜 , 离子截留 , 废水处理

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