一种超疏水Al2O3陶瓷复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超疏水三氧化铝陶瓷复合膜，具体说是用三氧化铝(Al2O3)和粉煤灰为主要原料，以丙烯酰胺(AM)或异丙烯酰胺为前驱体，甲叉双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚丙烯酸(PAA)为分散剂，N‑N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，经过溶液共混制坯、高温煅烧制备支撑体、PDMS表面输水改性等处理得到通透性能好、力学强度高、化学性质稳定的超疏水Al2O3陶瓷复合膜。该陶瓷复合膜有望用于油包水乳液的分离处理，具有操作简单、成本低廉、可循环使用等优势。

Super hydrophobic Al2O3 ceramic composite film and preparation method thereof

The invention relates to a super hydrophobic three alumina ceramic composite membrane, particularly with three alumina (Al2O3) and fly ash as the main raw material, acrylamide or acrylamide (AM) as precursor, methylene bisacrylamide (MBA) as crosslinking agent, polyvinylpyrrolidone (PVP) or PAA (polyacrylic acid) as dispersant, N N two dimethylformamide (DMF) as solvent, through solution blending of billet and high temperature calcination preparation support, PDMS surface modified water obtained good permeability, high mechanical strength, stable chemical properties of super hydrophobic Al2O3 ceramic composite membrane. The ceramic composite film is hopeful to be used in the separation and treatment of oil emulsion and water emulsion, and has the advantages of simple operation, low cost and recycling.

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水Al2O3陶瓷复合膜及其制备方法
本专利技术涉及一种超疏水Al2O3陶瓷复合膜及其制备方法，具体说是用Al2O3和粉煤灰的混合物作支撑体，采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面改性法制备表面超疏水的Al2O3陶瓷复合膜，属于陶瓷膜疏水改性

技术介绍
陶瓷膜具有化学稳定性好、力学性能强、热稳定性高、再生性能好等特点，因此在含油污水处理、饮用水净化、高温烟气处理、大气中微粒如过滤和粉尘收集等方面获得了越来越广泛的应用。制备陶瓷膜的方法主要有固体粒子烧结法、薄膜沉淀法和溶胶-凝胶法等。本专利技术采用的是固体粒子烧结法，该方法制备出的陶瓷膜具有无大孔缺陷、结合强度高、渗透性能良好等优势，该方法是将无机粉体微小颗粒或超细颗粒(粒度0.1～10μm)与适当的介质混合分散形成稳定的悬浮液，加热成型后干燥，最后在高温(1000～1600℃)下进行烧结。但是烧结之后制备出的支撑体是超亲水材料，要达到表面具有超疏水性能需要对其进行表面修饰。PDMS具有机聚合物及无机材料的特性，是一种典型的憎水材料，还具有价格低廉、加工简单、良好的化学稳定性、透光性以及生物兼容性等特点[张林.一种疏水改性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水Al2O3陶瓷复合膜及其制备方法，其特征在于：以Al2O3粉末和粉煤灰为原料，溶液共混制生坯；高温煅烧制备支撑体；然后用PDMS浸涂法对支撑体表面进行改性。具体工艺步骤如下：(1)溶液共混制坯：将Al2O3、粉煤灰、前驱体、交联剂、分散剂和溶剂分别置于圆底烧瓶中并混合均匀，之后置于冰水浴中并加入引发剂，搅拌充分后将混合溶液倒入模具中静置，于烘箱中烘干得到生坯。(2)高温煅烧制备支撑体：采用固态粒子烧结法对步骤1得到的生坯进行高温烧结，具体烧结方式是经300min将生坯从室温升至800℃并保温至少1h；再以一定的升温速率将温度升至1150℃或1250℃并保温至少2h，完成烧结。(3)表...

【技术特征摘要】
1.一种超疏水Al2O3陶瓷复合膜及其制备方法，其特征在于：以Al2O3粉末和粉煤灰为原料，溶液共混制生坯；高温煅烧制备支撑体；然后用PDMS浸涂法对支撑体表面进行改性。具体工艺步骤如下：(1)溶液共混制坯：将Al2O3、粉煤灰、前驱体、交联剂、分散剂和溶剂分别置于圆底烧瓶中并混合均匀，之后置于冰水浴中并加入引发剂，搅拌充分后将混合溶液倒入模具中静置，于烘箱中烘干得到生坯。(2)高温煅烧制备支撑体：采用固态粒子烧结法对步骤1得到的生坯进行高温烧结，具体烧结方式是经300min将生坯从室温升至800℃并保温至少1h；再以一定的升温速率将温度升至1150℃或1250℃并保温至少2h，完成烧结。(3)表面改性：将PDMS溶于溶剂正己烷中，加入交联剂正硅酸乙酯、催化剂二月桂酸二丁基锡配置成溶液，它们的质量分数比为PDMS∶正己烷∶正硅酸乙酯∶二月桂花二丁基锡＝3～4份∶95～96份∶0.6～0.8份∶0.3～0.4份。将步骤(2)制得的支撑体在上述溶液中浸泡至少30s，使其表面产生一层PDMS有机薄膜，干燥后备用。2.按权利要求1(1)中所述Al2O3和粉煤灰为主要原料，粒径大小分别为0.5～1μm，5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：付维贵，张许，胡敬明，张欢，赵义平，陈莉，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12