堇青石-YSZ复合中空纤维陶瓷膜的制备与油水分离性能研究

笔者采用相转化法制备了高渗透性、低成本堇青石基中空纤维陶瓷膜,研究了添加10wt%不同粒度的3mol%氧化钇稳定氧化锆(3YSZ)对制备的膜的结构、力学强度和油水分离性能等的影响。其结果表明,制备的堇青石膜呈现非对称结构,由指状孔层和外侧多孔分离层构成。在引入纳米3YSZ后,膜分离层厚度和孔径减小,形成更为均匀多孔的表面结构。添加纳米颗粒可在显著提高膜的抗弯强度的同时,不会明显降低膜的渗透性能,其中引入100nm^(3)YSZ的复合膜的抗弯强度和纯水通量分别可达120MPa和2.15m^(3)/(m^(2)·h·bar)。制备的堇青石-YSZ复合膜相对堇青石膜表现出更优的油水分离性能,油截留率可达到95.3%以上。

多孔堇青石中空纤维陶瓷膜的制备与表征(英文)

采用相转化和烧结法,通过一步成型制备了新颖的堇青石中空纤维陶瓷膜,并对制备的中空纤维膜微观结构、孔隙率和孔径分布、抗弯强度、纯净水通量和氮气渗透性等结构与性能进行了表征。结果表明:堇青石中空纤维膜为多孔非对称结构,由内部大孔层和外部海绵状多孔层组成。在1360℃保温2h制备的堇青石中空纤维膜孔隙率为39.2%,抗弯强度为76.5MPa。0.10MPa压差下的纯净水和氮气渗透性分别达到61.34m3/(m2·h·MPa)和7824m3/(m2·h·MPa)。实验证明,采用较大粒径的廉价工业级粉体为原料,可制备非对称的中空纤维陶瓷微滤膜。