过滤结构件制造技术

本实用新型专利技术公开一种过滤结构件，过滤结构件包括无机过滤基体和有机耦合层，所述无机过滤基体具有多个第一过滤孔，所述第一过滤孔的孔径均小于或等于60nm，所述无机过滤基体包括支撑体和膜层，所述支撑体的材质为α‑Al2O3，所述膜层的材质为ZrO2，所述有机耦合层包括磺化聚砜和二甲基乙酰胺，各所述第一过滤孔的孔壁均设置有所述有机耦合层，形成多个第二过滤孔，所述第二过滤孔的孔径的值为所述第一过滤孔的孔径的值的0.8～0.95倍。上述技术方案可以解决目前在无机膜除油设备和有机膜除有机物设备串联安装时的基础建设成本和设备成本均相对较高的问题。

【技术实现步骤摘要】
过滤结构件
本技术涉及过滤膜
，尤其涉及一种过滤结构件。
技术介绍
在水处理领域中，采用过滤膜对水进行过滤是一种常见的过滤方式。常见的过滤膜通常分为有机膜和无机膜，有机膜的成本较低，无机膜的耐高温性能和耐腐蚀性能均相对较好，且机械强度高，且无机膜在废乳化液等领域的过滤能力比有机膜好，因此，在对污染物较为复杂的废水的处理过程中，通常需要同时使用无机膜和有机膜同时进行过滤，以将水中含有的油性物质和有机物过滤掉，但是，目前，将无机膜除油设备和有机膜除有机物设备串联安装时的基础建设成本和设备成本均相对较高。
技术实现思路
本技术公开一种过滤结构件，以解决目前在无机膜除油设备和有机膜除有机物设备串联安装时的基础建设成本和设备成本均相对较高的问题。为了解决上述问题，本技术采用下述技术方案：本技术实施例公开一种过滤结构件，其包括无机过滤基体和有机耦合层，所述无机过滤基体具有多个第一过滤孔，所述第一过滤孔的孔径均小于或等于60nm，所述无机过滤基体包括支撑体和膜层，所述支撑体的材质为α-Al2O3，所述膜层的材质为ZrO2，所述有机耦合层包括磺化聚砜和二甲基乙酰胺，各所述第一过滤孔的孔壁均设置有所述有机耦合层，形成多个第二过滤孔，所述第二过滤孔的孔径的值为所述第一过滤孔的孔径的值的0.8~0.95倍。本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：本技术公开一种过滤结构件，其包括无机过滤基体和有机耦合复层，其中，无机过滤基体具有多个第一过滤孔，第一过滤孔的孔径小于或等于60nm，无机过滤基体的支撑体的材质为α-Al2O3，膜层的材质为ZrO2，通过在无机过滤基体的第一过滤孔内均形成有机耦合层的方式，进一步缩小第一过滤孔的尺寸，形成尺寸更小的第二过滤孔，且使第二过滤孔的孔径的值为第一过滤孔的孔径的值的0.8~0.95倍，从而提升过滤结构件的过滤性能，并且，上述在无机过滤基体上附着有机耦合层形成的过滤结构件，能够同时去除被处理的水中的有机污染物和油类污染物。另外，在有机耦合层和无机过滤基体复合的过程中，一方面，磺化聚砜和二甲基乙酰胺可以直接沉积在第一过滤孔的孔壁上，另一方面，也会有新的化学件形成，详细地，作为磺化聚砜的溶剂的二甲基乙酰胺可以与无机过滤基体表层非溶剂发生双扩散和静电吸附过程；同时，在复合过程中，磺化聚砜还会与无机过滤基体中第一过滤孔孔壁上的羟基等官能团以新的化学键形式连接，同时，有机耦合层还会螯合无机过滤基体表面的锆金属基团，生成PSF-DMA-ZrO2复合材料。本技术实施例公开的过滤结构件主要通过孔道拦截、物理吸附及部分官能团的选择性结合的方式提供过滤作用，且相比常规的无机膜，本技术公开的过滤结构件通过结合有机耦合层，使得材料的亲水性得到显著增强，也使分离过程中过滤结构件的抗污染能力得到增强。另外，过滤结构件表面的官能团的数量还会明显增多，螯合的金属基团可通过质子化或去质子化作用形成荷电因子，改善膜表面电性，进一步提升过滤结构件的过滤性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术实施例公开的过滤结构件中无机过滤基体的化学结构图；图2是本技术实施例公开的过滤结构件中第一中间产物的化学示意图；图3是本技术实施例公开的过滤结构件中第一中间产物的化学示意图；图4是本技术实施例公开的过滤结构件的化学结构图；图5是本技术实施例公开的过滤结构件的制备方法的流程图。附图标记说明：100-无机过滤基体、110-第一过滤孔、120-第二过滤孔、310-有机耦合溶胶、320-有机耦合凝胶、330-有机耦合层。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本技术各个实施例公开的技术方案。如图4所示，本技术实施例公开一种过滤结构件，其包括无机过滤基体100和有机耦合层330。如图1所示，无机过滤基体100具有多个第一过滤孔110，且第一过滤孔110的孔径均小于或等于60nm，无机过滤基体100包括支撑体和膜层，支撑体的材质为α-Al2O3，膜层的材质为ZrO2，膜层支撑在支撑体上，形成无机过滤基体100。具体地，无机过滤基体100可以为平板状结构件，支撑体和膜层上均形成有多个第一过滤孔110。在技术的另一实施例中，无机过滤基体100为管状无机陶瓷膜，更具体地，第一过滤孔110的孔径在30nm~50nm之间，无机过滤基体100的通道孔径可以在3.2~3.6mm之间，另外，无机过滤基体100的外径和长度等参数可以根据实际需求选定。有机耦合层330为磺化聚砜-二甲基乙酰胺有机耦合层，磺化聚砜-二甲基乙酰胺有机耦合层包括磺化聚砜和二甲基乙酰胺，磺化聚砜是一种新型的纳滤材料和反渗透有机膜材料，具有良好的耐化学性和抗细菌分解的能力，因此，作为有机耦合层330的形成材料，可以使过滤结构件的整体过滤能力较好。二甲基乙酰胺的热稳定性好，具有不易水解，腐蚀性低，毒性小，因此，采用二甲基乙酰胺作为磺化聚砜的溶剂材料，可以防止过滤过程中出现二次污染的问题。在形成有机耦合层330的过程中，可以先将磺化聚砜溶解至二甲基乙酰胺中，形成液态的有机耦合层330，二者之间的配比可以根据实际需求确定，之后，借助喷涂或刷涂等方式，可以将有机耦合层330形成在无机过滤基体100上，从而使各第一过滤孔110的孔壁上均设置有有机耦合层330，在有机耦合层330封堵了第一过滤孔110的一部分之后，可以形成孔径更小的多个第二过滤孔120，且可以使所形成的第二过滤孔120的孔径的值为第一过滤孔110的孔径的值的0.8~0.95倍。本技术实施例公开一种过滤结构件，其包括无机过滤基体100和有机耦合层330，其中，无机过滤基体100具有多个第一过滤孔110，第一过滤孔110的孔径小于或等于60nm，无机过滤基体100的支撑体的材质为α-Al2O3，膜层的材质为ZrO2，通过在无机过滤基体100的第一过滤孔110内均形成有机耦合层330的方式，可以进一步缩小第一过滤孔110的尺寸，形成尺寸更小的第二过滤孔120，且使第二过滤孔120的孔径的值为第一过滤孔110的孔径的值的0.8~0.95倍，从而提升过滤结构件的过滤性能，并且，通过在无机过滤基体100上附着有机耦合层330形成的过滤结构件，能够同时去除被处理的水中的有机污染物和油类污染物。另外，在有机耦合层330和无机过滤基体100复合的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤结构件，其特征在于，包括无机过滤基体和有机耦合层，所述无机过滤基体具有多个第一过滤孔，所述第一过滤孔的孔径均小于或等于60nm，所述无机过滤基体包括支撑体和膜层，所述支撑体的材质为α-Al

【技术特征摘要】
1.一种过滤结构件，其特征在于，包括无机过滤基体和有机耦合层，所述无机过滤基体具有多个第一过滤孔，所述第一过滤孔的孔径均小于或等于60nm，所述无机过滤基体包括支撑体和膜层，所述支撑体的材质为α-Al2O3，所述膜层的材质为ZrO2，所述有机耦合层为磺化聚砜-二甲基乙酰胺有机耦合层，各所述第一过滤孔的孔壁均设置有所述有机耦合层，形成多个第二过滤孔，所述第二过滤孔的孔径的值为所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春晖，肖妍婷，崔晨晨，李韧，吴盟盟，
申请(专利权)人：中关村至臻环保股份有限公司，
类型：新型
国别省市：西藏;54