The invention relates to a method for in situ asymmetric structure ultrasonic separation andantifouling layer film with piezoelectric material, which is characterized in that the support body is a porous conductive material, the average pore size of 1 20um; separation layer is a porous piezoelectric ceramic, the average pore size of 1 1000nm. Using piezoelectric materials as raw materials for surface conductive support by separating layer, the wet film drying, drying, calcination, natural cooling preparing asymmetric membrane structure; asymmetric membrane polarization is high in situ ultrasonic asymmetric structure anti pollution film. Membrane pore size is prepared by the invention can be controlled in 1 1000nm to meet the different needs of the separation system; at the same time in the electric field, the piezoelectric layer can be generated in situ ultrasonic separation during the separation process, has significant anti pollution effect.
【技术实现步骤摘要】
以压电材料为分离层的非对称结构原位超声抗污染膜及其制备方法
本专利技术涉及原位超声抗污染膜及其制备方法,尤其涉及以导电材料为支撑体,以压电材料为分离层的非对称结构原位超声抗污染膜及其制备方法。
技术介绍
膜分离技术以选择性透膜为分离介质,通过在膜两边施加一定推动力,使原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离提纯目的。它具有无相变、低能耗、高效率、工艺简单等优点,并且无机膜具有耐酸碱腐蚀、耐有机溶剂、耐高温高压等优点,因此具有非常广阔的应用前景。然而,膜污染是膜分离技术在实际应用过程中面临的共性难题,污染物会堆积在膜表面或者膜孔道内造成膜污染现象,不仅使膜过滤通量严重衰减,还可能影响膜对分离物质的截留性能,直接影响膜分离过程的经济性与可靠性。压电材料是一类受到压力作用时会在两端出现电压的晶体材料,压电材料经过高压极化后内部原先随机取向的晶粒会在直流电压作用下取向于所加电场方向,并在电场撤销之后保持正负极分离的状态。此时在其两端施加交流电场可以使压电材料产生机械振动,根据压电材料可以使交流电转换为机械振动的特点,可以将压电材料制备成分离膜,使膜材料成为原位超声发射源,在分离过程中产生机械振动,从而起到缓解甚至避免膜污染的作用。目前,以压电材料为原料制备抗污染分离膜的报道主要有Darestani(JMembraneSci,2013,435:226-232)以PVDF为原料制备了孔径为220nm,厚度为123μm的对称结构PVDF有机振动膜;Qiu(JMembraneSci,2015,,44:120-135)以锆钛酸铅陶瓷为原料制备了孔径为365nm的对称结构PZT电 ...
【技术保护点】
一种以压电材料为分离层的非对称结构原位超声抗污染膜,其特征在于支撑体为多孔导电材料,平均孔径为1‑20um;分离层为多孔压电陶瓷,平均孔径为1‑1000nm。
【技术特征摘要】
1.一种以压电材料为分离层的非对称结构原位超声抗污染膜,其特征在于支撑体为多孔导电材料,平均孔径为1-20um;分离层为多孔压电陶瓷,平均孔径为1-1000nm。2.根据权利要求1所述的非对称结构原位超声抗污染膜,其特征在于所述的多孔导电材料为多孔碳、多孔金属钛、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、不锈钢或合金中的一种;支撑体多孔导电材料为片状或管状结构。3.根据权利要求1所述的非对称结构原位超声抗污染膜,其特征在于所述的多孔压电陶瓷的材质为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、氧化锌、偏铌酸盐、铌锰酸铅、铌锌酸铅或石英中的一种或者其混合物;分离层的层数为1-5层;非对称结构原位超声抗污染膜的共振频率为20-500kHz。4.一种制备如权利要求1所述的非对称结构原位超声抗污染膜的方法,其具体步骤为:A、在支撑体多孔导电材料表面制备多孔压电膜,升温至300-1200℃,煅烧1-4小时成型,制备多孔压电膜;B、或者重复步骤A1-4次;C、将制备的多孔压电膜在高压电场下进行极化,使多孔压电陶瓷分离层具备压电性能,...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱鸣慧,范益群,毛恒洋,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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