【技术实现步骤摘要】
一种多孔陶瓷膜材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及多孔陶瓷及膜分离
，具体涉及一种多孔陶瓷膜材料及其制备方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好(耐酸碱、耐有机溶剂)、机械强度高、抗微生物能力强、孔径分布范围较窄、分离效率高等特点，广泛应用于环保水处理、化工与石化、食品、制药、造纸、冶金等行业，适用于固液分离、油水分离、除杂分离、切削液回收和纯水浓缩等领域，成为当代高新
的竞争热点之一。氧化铝陶瓷由于具有耐化学侵蚀、耐磨，轻质、低膨胀系数和优良的高温稳定性等优点，因此在膜材料过滤等领域表现出了广阔的应用前景。不同的制备方法直接影响膜的孔道结构和孔径大小。目前工业上氧化铝膜的制备方法主要有干压成型法、注浆成型法、流延成型法、挤出成型法、溶胶凝胶法等。但以上制备方法均有其局限性，比如干压成型法制备的样品气孔率较低；注浆法制备的微滤...
【技术保护点】
1.一种多孔陶瓷膜材料的制备方法，该方法包括：水浴环境下，在原料粉体制备成陶瓷浆料的过程中加入海藻酸钠溶液，并与乙二胺四乙酸钙溶液、葡萄糖酸内酯混合，原位凝胶固化后进行定向冷冻控孔，烧结得多孔陶瓷膜材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种多孔陶瓷膜材料的制备方法，该方法包括：水浴环境下，在原料粉体制备成陶瓷浆料的过程中加入海藻酸钠溶液，并与乙二胺四乙酸钙溶液、葡萄糖酸内酯混合，原位凝胶固化后进行定向冷冻控孔，烧结得多孔陶瓷膜材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸钙溶液由乙二胺四乙酸二钠和碳酸钙制备而成；
优选地，所述水浴温度为80-90℃；
优选地，所述原位凝胶固化包括：葡萄糖酸内酯提供氢离子，乙二胺四乙酸钙结合氢离子释放钙离子，海藻酸钠与钙离子原位螯合形成网链结构。
优选地，所述定向冷冻控孔包括：通过调控定向冷源的温度使水结晶，并调控冰晶尺寸，冷冻确保冰晶发育完整后，真空冷冻干燥使冻结体于低压真空环境下使冻结的冰晶升华排出，从而形成定向多孔结构。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，水浴条件下，以氧化铝晶须为原料，加入海藻酸钠溶液，并与乙二胺四乙酸钙溶液、葡萄糖酸内酯混合形成陶瓷浆料，原位凝胶固化后进行定向冷冻控孔，烧结制备氧化铝晶须多孔陶瓷膜材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，乙二胺四乙酸钙溶液、葡萄糖酸内酯和海藻酸钠溶液的重量比为(2～10):(0～3):(10～25)，优选为(2～10):(0.2～3):(10～25)，更优选为6:1:20；
优选地，固化的时间为4-24h；
优选地，冷冻温度为-196℃～-20℃；
优选地，冷冻时间为0.5h-10h；
优选地，烧结条件为：烧结温度为1300-1600℃，保温时间为2-3小时。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料中还含有氧化镁、甘油、PVA和硅溶胶；
优选地，所述陶瓷浆料的制备方法包括：将氧化铝晶须、氧化镁、甘油、PVA、硅溶胶、去离子水和海藻酸钠溶液混合均匀，然后加入乙二胺四乙酸钙溶液，搅拌过程中加入葡萄糖酸内酯，使其充分混合形成均匀的的陶瓷浆料；
优选地，所述氧化铝晶须、氧化镁、硅溶胶、PVA、甘油、去离子水和海藻酸钠溶液的质量比为(100-120)：(1-6)：(3-16)：(0-71)：(3-15)：(157-419)：(26-211)；
优选地，所述氧化铝晶须、氧化镁、硅溶胶、PVA、甘油、去离子水和海藻酸钠溶液的质量比为(100-120)：(1-6)：(3-16)：(1-71)：(3-15)：(157-419)：(26-211)。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝晶须为γ-Al2O3晶须；
优选地，所述氧化铝晶须的制备包括：将硝酸铝溶于去离子水中得到硝酸铝溶液，加入尿素和聚乙二醇，混合均匀倒入反应釜中水热，得到碳酸铝氨晶须，分散碳酸铝氨晶须后烧结得到γ-Al2O3晶须；
优选地，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐国纲，陈之伟，崔洪芝，郝伟然，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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