试析氧化锆陶瓷超滤膜制备的相关基础研究

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1、南京工业大学硕士学位论文氧化锆陶瓷超滤膜制备的相关基础研究姓名：邓仕燕申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：徐南平2002.6.1摘要摘要本文以解决氧化锆超滤膜工业化生产中的关键技术为目标，提出以硝酸锆为前驱体，制备锆溶胶的工艺路线，并引入超声分散技术：通过表征制膜液的粒径分布、粘度和表面张力并结合膜的结构参数，给出了合适的制膜液配置方案；采用XRD、TGA—DSC、IR等分析方法，研究了制膜液的成膜性能。r，、f以硝酸锆为前驱体，在凝聚法制备溶胶的基础上，引入超声分散技术，／L探讨了溶胶制备的工艺路线。研究了凝聚

2、法制备锆溶胶的多种影响因素。结果表明：当mol“mol。。。为4．5，反应时间22h，起始反应温度60℃时，可以实现粒径小(平均粒径约20rim)、分布窄锆溶胶的制备：将超声分散技术引入锆溶胶的制备中，通过对超声场分布(柱波场和扩散场)、超声时间和超声场功率对溶胶的粒径分布和稳定性影响的研究，表明超声场显著改变了溶胶的粒径分布并提高了其稳定性。考察了添加剂对锆溶胶性能的影响。MC、PEG和PVA三种添加剂对溶胶性能影响不同：q(Mc+)>n(Mc)>nrI(PEG)2nts01)，ot帕≈O

3、‘Mc+)

4、有不同，即：V。MC·)>V【PvA·)>V(Mc)>V【PVA)>V(PEG)和S(Mc·)>S(PvA·)>S‘Mc)>S(PVA)>S‘PEG)，但因MC*的粘度过高，不适合超滤膜制备。从而得出：添加O．40％(wt％)的PVA和O．42％(叭％)的——一!!苎兰查竺竺主兰苎兰查PEG以及8％(mol％)钇到粒径小、分布窄、稳定的锆溶胶中，所形膜液，有助于实现通量高、孔径小、分布窄、完整无缺陷超滤膜的制关键词：氧化锆溶胶．凝胶陶瓷膜超声场II!!三兰查竺!主竺竺竺圭ABSTRACTStudieshadbeenfo

5、cusedonthekeytechnologyofzirconiamembranepreparationforindustryproduction．Zirconiumsoltreatedbyultrasonicwassynthesizedwithzirconiumnitrateasaprecursor．Atthesametime，zirconiamembraneswerepreparedfromthesolsbyaddingsomeadditives．Theprocessofzirconiumsolpreparatio

6、nwasstudiedwithzirconiumnitrateasaprecursor．Effectsofseveralfactorsonthepreparationofsolwerediscussedinthispaper．Thesolwithsmallpaniclesizeandnarrowpaniclesizedistributionwassynthesizedbycoagulationastheamount-of-substanceratioofzirconiumtooxalatewas4．5，thestart

7、ingtemperatureofreactionwas60"C，reactiontime22handzirconiumconcentration0．1mol／L．Comparisonofdifferentultrasonicfields(standingwaveanddiffusionwave)，ultrasonictimeandultrasonicpoweronthepaniclesizedistributionsandstabilityofsolpreparedbycombiningcoagulationwithu

8、ltrasonictreatmentwasexecuted．Theresultsshowedthatthestabilityofsolcouldbeimprovedusingultrasonictreatment，thepaniclesizedistributionsofsolunderdiffusionfieldtreatmen