多孔γ-Al_2O_3过渡膜的结构与性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在多孔Al2O3载体上制备了一层适合于涂覆分离膜的γ-Al2O3多孔过渡膜.通过XRD与DTA-TG等测试手段研究了γ-Al2O3凝胶膜在热处理过程中的物理化学变化;通过TEM、SEM分析与泡点法研究了多孔膜的微观结构.实验结果表明:实验中制备的γ-Al2O3膜具有择优取向的特点;γ-Al2O3过渡膜的最可几孔径为0.38μm左右,厚度为4μm.薄膜的渗透性能测试结果表明,材料对H2与N2气的最大分离系数α=3.30.

在多孔γ-Al_2O_3载体上微波加热合成NaSOD,NaA和NaX分子筛膜的研究

采用常压回流的微波加热体系,在多孔γ-Al_2O_3载体上成功地制备出NaSOD、NaA和NaX分子筛膜。XRD和SEM表征结果表明,多次合成有利于提高膜的致密程度。在微波场中,NaA分子筛的成膜性要优于NaSOD和NaX分子筛。3次合成后,3种分子筛膜上单组分H_2/N_2的理想分离选择性分别为3.00、4.00和2.58;H_2的渗透率分别为5.1×10^(-7)、6.8×10^(-7)和6.2×10^(-7)mol/(Pa·m^2·s),显示出较强的渗透能力和一定的分离能力。

γ-Al_2O_3多孔膜的分离性能

通过改变操作压力、流速、浓度、温度、pH考察以MgSO4.7H2O为溶质,用H3PO4调节溶液pH,用溶胶凝胶法自制的管式γ-Al2O3纳米孔膜的性能.结果发现,操作压力对膜通量和截留率的影响显著,当压力由0.1 MPa升至0.3 MPa时,膜的渗透通量提高了75%,截留率提高了80%;同时温度及pH对也分别对渗透通量和截留率有较为显著的影响,特别是当pH从5.5降至3时,截留率提高了61%,认为酸性环境下有利于该膜对金属阳离子的脱除.

在多孔α-Al_2O_3陶瓷管上合成NaY沸石分子筛膜

为增大沸石膜的渗透通量,采用水热合成法将两段80mm长、孔径为3～5μm的α-Al2O3陶瓷管分别置于40cm长的晶化釜釜顶与釜底,重复多次涂膜,合成出了无缺陷的沸石膜.XRD、SEM及气体渗透表征表明,该膜确为NaY沸石分子筛膜.在釜顶合成的膜较薄,约为5μm;釜底合成的膜较厚,约为12μm.膜在焙烧去除结晶水的过程中,并未产生明显缺陷.釜顶合成的膜的渗透通量要比釜底合成的膜的渗透通量大1个数量级.在室温下,釜顶合成的膜对H2、N2渗透流率分别为7.95×10-6和2.56×10-7mol.s-1.m-2.Pa-1.H2/N2、H2/C3H8的选择因数分别达到3.13和12.24,可用于相关气体的分离.

过渡层引入中空微球的γ-Al_2O_3超滤复合膜的制备及其性能

为了提高γ-Al_2O_3超滤复合膜的渗透性,分别使用溶胶凝胶法、无皂乳液聚合法和静电相互作用制备勃姆石溶胶、羧基化聚苯乙烯(PSA)微球和自组装微球,再通过浸渍-提拉结合高温煅烧,将γ-Al_2O_3中空微球引入到复合膜的过渡层中,利用物理吸附仪、动态接触角和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜修饰层的孔径、亲水性及形貌进行表征,采用纳米粒径电位分析仪分析勃姆石胶粒、PSA微球和自组装微球的粒径分布及表面电位,并测试γ-Al_2O_3超滤复合膜对牛血清蛋白和溶菌酶的抗污染性能及其纯水渗透性能.结果表明,勃姆石胶粒与PSA微球表面带有相反电荷,二者自组装形成了平均粒径为412.0 nm的微球,中空微球的引入提高了超滤膜的纯水通量,达到了205.3 L/(m2·h),水接触角为31.2°,对溶菌酶和牛血清蛋白的通量恢复率分别为81.5%和72.2%,对应的截留率分别为91.2%和82.0%.

ISG工艺合成γ-Al_2O_3多孔膜

采用 ISG(Inorganic Sol-gel)工艺的浸渍涂覆技术制备γ-Al_2O_3多孔膜,探讨了薄膜的制备条件及影响因素,重点研究了浸渍提拉技术中提拉速度、浸渍时间,涂覆次数与成膜速度的关系,同时通过微波超声清洗考察了薄膜的附着力;用 XRD 图谱鉴定了薄膜的物质相并通过 BET 测试对薄膜的孔分布进行了分析表征,利用 SEM 对煅烧后的γ-Al_2O_3多孔晶化膜进行了微观结构观察。实验结果表明,溶胶呈现非牛顿流体特征;薄膜制备过程中提拉速度、浸渍时间、涂覆次数对膜厚的影响呈现明显的规律性;通过超声清洗前后的称重表明薄膜的附着力很好;XRD 图谱表征了制备的 Al_2O_3薄膜为γ相;SEM 观察和 BET 测试都表明薄膜为具有60nm 以下的微孔膜。

α-Al_2O_3多孔陶瓷上化学镀Pd膜工艺研究

用浸渍–高温还原法活化和化学镀法在α-Al2O3多孔陶瓷上制备了Pd膜。主要考察了浸渍法的改善、肼加入方式、化学镀温度、氯化钯浓度对钯复合膜微观结构的影响。研究结果表明:超声波的应用可以改善活化;肼的分批加入可以改善钯膜的质量;温度60°C、氯化钯质量浓度2.0g/L较适宜;钯膜的微观结构为竖直或斜方向类柱状沉积层。

纳米ZnO涂层对不同孔径α-Al_2O_3微滤膜的修饰作用

采用不同粒径的α-Al_2O_3微粒,利用浸渍涂覆的工艺方法,在粒径为10μm的α-Al_2O_3载体上制备了厚度约为25μm的不同孔径的微滤膜.并以Zn(NO_3)_2和尿素为原料,采用共沉淀法,对上述不同孔径的微滤膜进行纳米ZnO涂层修饰改性.结果表明:采用ZnO改性后的微滤膜的水通量都得到了提高,且以粒径为0.5μm的α-Al_2O_3微粒构成孔径为0.15μm的微滤膜其水通量增幅最大;当Zn(NO_3)_2的浓度为0.3mol/L,经二次涂覆后,改性作用最佳,微滤膜的水通量增幅最高达到46.4%.同时,文中还对纳米ZnO涂层改性作用机理进行了初步探讨.

过渡金属对Pd/γ-Al_2O_3催化剂活性的影响

利用分步等体积浸渍的方法 ,从蒽醌法生产双氧水的角度 ,制备了系列氢化催化剂 .同时 ,利用TPR ,XRD和TEM等技术 ,考察了第 4周期过渡金属对Pd/γ Al2 O3 催化剂活性的影响 .结果表明 ,铁系元素和锌助剂有利于钯在载体上的分散 ,提高了Pd的催化活性 ,使氢化效率提高 5 %～ 16 % 。

α-Al_2O_3微滤膜的烧结过程动力学

用悬浮粒子烧结法在管状α-Al2O3多孔支撑体上制备α—Al2O3微滤膜，研究了不同烧结制度对α-Al2O3微滤膜性能的影响，得到了获得高质量α-Al2O3膜的烧结条件．运用烧结理论模型探讨了微滤膜的烧结机理，计算了膜烧结过程的反应速率常数和表观活化能.

γ-Al_2O_3对纳米SiO_2多孔绝热材料烧结行为的影响

针对纳米SiO2多孔绝热材料高温收缩问题,采用纳米γ-Al2O3作为添加剂,研究了煅烧温度和γ-Al2O3添加量对绝热材料体积收缩率的影响,以及γ-Al2O3的引入对材料绝热性能的影响。结果表明:煅烧温度越高,纳米SiO2多孔绝热材料体积收缩越严重。γ-Al2O3的引入能明显降低绝热材料的高温体积收缩率,当添加量为5%(质量分数)时,1 000℃体积收缩率从10.49%下降至3.47%,随着添加量的增加,抑制体积收缩效果越明显。在高温环境下,γ-Al2O3的引入对纳米SiO2多孔绝热材料绝热性能影响较小。此外,通过固体烧结动力学理论以及XRD、FESEM等表征方法阐释了γ-Al2O3抑制高温收缩机理。

电泳沉积法γ-Al_2O_3微孔膜的制备与表征

采用电泳沉积法制备γ -Al2 O3微孔膜 ,考察了干燥及烧成制度对膜形成的影响 ,并用IR ,XRD ,SEM ,N2 吸附 -脱附等测试手段对γ -Al2 O3微孔膜进行了表征。结果表明 :采用电泳沉积法可成功地制备均匀的γ -Al2 O3保护膜 ;实验中采用室温慢速干燥法 ,制得了完整的凝胶膜 ,经过焙烧可获得与基片结合良好的γ -Al2 O3多孔膜 ,在焙烧过程中 ,γ -AlOOH发生如下的晶型转变 :γ -AlOOH 34 5℃γ -Al2 O3,并且随着焙烧温度的升高 ,γ -Al2 O3膜的结晶性得到改善。此外 ,γ -Al2 O3膜的断面结构较疏松 ,膜厚度大而均匀 ;一次成膜厚度达十几 μm ,γ -Al2

Al_2O_3和Cr过渡层对Ag膜光学性质及其附着力的影响

研究了在玻璃基底上镀制Al_2O_3和Cr过渡层对Ag膜反射率及附着力的影响．分光光度计测试了Ag膜的反射率,结果表明,与Cr过渡层相比,Al_2O_3过渡层对Ag膜反射率的降低相对较小;而且,随着Al_2O_3厚度的增加,Ag膜的反射率先增大后减小．XRD与AES测试表明,引入Al_2O_3或Cr可明显细化Ag晶粒,减弱Ag膜(111)织构;Al_2O_3作过渡层时,Al原子向Ag层中扩散显著;而Cr作过渡层时,只有少量Cr原子扩散进入Ag层．因此,Al_2O_3作过渡层能显著增强薄膜与玻璃基体之间的附着力．

电泳沉积法所制γ-Al_2O_3微孔膜的结构和性能的研究

以制得的Al(OH)_3溶胶为电泳液,用电泳沉积法制备了平均孔径为4.6nm的γAl_2O_3微孔膜。采用SEM、孔径分布等测定方法考察了γ-Al2O_3膜的微观形貌和孔结构,并研究了其气体透过性。结构表明,γ-Al2O_3膜表面是平整的,未见明显开裂,且膜上有气孔存在。随着焙烧温度的升高,γ-Al_2O_3晶粒长大,形状变得更加规整,粒径大小均匀;孔径分布集中性降低,大孔比例、孔容及孔隙率都有显著增大,表明控制焙烧温度可调控孔大小及其分布。气体H_2/N_2和O_2/N_2可充分透过γ-Al_2O_3膜,其气体透过机理应为努森扩散为主。

PVA修饰的溶胶-凝胶法制备γ-Al_2O_3超滤膜的研究

以氯化铝与氨水为原料,采用溶胶-凝胶法制备陶瓷膜溶胶,在微滤α-Al2O3支撑体上制备了γ-Al2O3超滤膜.考察了聚乙烯醇(PVA)对膜性能的影响.通过扫描电镜、气体和液体渗透和截留分子量等实验方法,对所制备的不对称超滤膜进行了表征.实验结果表明:用该法制备的氧化铝超滤膜,表面无裂纹和针孔等缺陷产生,孔径分布窄,平均孔径为8 nm左右,气体和液体渗透性稳定,对分子量约为6000的PEG截留率为90%.

α-Al_2O_3对PVDF超滤膜的结构与性能影响研究

研究了α-Al2O3纳米颗粒质量分数在0%～5%之间时,对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的纯水通量、截留率、力学等性能带来的影响,及孔隙率和润湿角的变化,得出了α-Al2O3的最佳加入量,并利用FT-IR,SEM对α-Al2O3/PVDF杂化膜的结构进行了研究.

工艺参数对TiO_2改性α-Al_2O_3微滤膜油水分离效率的影响

以硫酸钛和尿素为原料,采用均相沉淀法对α-Al2O3微滤膜进行二氧化钛改性,并考察了反应物浓度和涂覆次数对改性微滤膜油水分离效率的影响规律。研究结果表明:通过二氧化钛改性,微滤膜的渗透通量得到了有效地提高。特别是当硫酸钛物质的量浓度为0.2mol.L-1,涂覆次数一次时,TiO2改性微滤膜比未改性膜的渗透通量提高约25.23%,并且渗透液达到排放标准所需要的时间较未改性膜缩短了45min。

分级多孔γ-Al_2O_3空心微球微波水热法制备及其对刚果红的快速吸附（英文）

以KAl(SO4)2和尿素为前驱体,通过微波水热法于180°C反应20 min,经600°C焙烧2 h制得分级多孔γ-Al2O3空心微球.所制备的样品被用于吸附典型有机染料刚果红(CR)溶液.结果表明,制备的γ-Al2O3空心微球直径为0.8–1.0μm,厚度约为200 nm.此γ-Al2O3空心微球具有高的比表面积(243 m2￠g–1)和分级大孔-中孔结构,此结构非常有利于液相过程中的质量传递.微波水热法制备的γ-Al2O3空心微球比水热法制备的γ-Al2O3和商用的γ-Al2O3样品显示出更快和更强的吸附性能.此样品的吸附数据很好地符合假二级速率方程和Langmuir吸附理论模型.从Langmuir吸附理论模型计算得到微波水热法制备的γ-Al2O3空心微球的最大吸附量(qmax)25°C时高达515.4 mg g–1.由于具有分等级结构、高比表面积、大的孔容和吸附能力,微波水热法制备的γ-Al2O3空心微球样品有望￠成为一种具有很好应用潜力的环境吸附剂.

α-Al_2O_3微滤膜的改性研究

采用共沉淀法,对α-Al2O3微滤膜进行纳米ZnO和TiO2改性。结果表明:改性后微滤膜的过滤效率与未改性膜相比得到了显著地提高。在死端过滤的条件下,改性膜水通量增幅为19.4～49.6%。同时,还对纳米ZnO改性α-Al2O3微滤膜应用进行了初步研究,结果表明:在错流过滤的条件下,改性膜稳定的过滤通量为0.708m3·m-2·h-1·bar-1,与未改性膜稳定的过滤通量相比,膜过滤通量提高180.95%。

α-Al_2O_3微粒对铸造Al-Si合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

目的通过共生沉积技术将α-Al2O3微粒引入到铸造Al-Si合金微弧氧化膜中,并研究其对膜层耐蚀性的影响。方法利用SEM和XRD分析α-Al2O3微粒对微弧氧化膜微观结构及成分的影响。通过极化曲线、交流阻抗谱及中性盐雾试验评价膜层的耐蚀性。结果α-Al2O3微粒复合改变了微弧氧化膜的组成及结构。微弧氧化膜呈双层结构,表面存在大量微孔,主要组成为γ-Al2O3;加入α-Al2O3微粒后,微弧氧化复合膜的表面微孔大幅减少,致密度提高,且膜层中α-Al2O3相增多。此外,α-Al2O3微粒复合改善了微弧氧化膜的耐蚀性。微弧氧化膜在质量分数为3.5%的Na Cl溶液中的自腐蚀电流密度约为1.476×10-5A/cm2,多孔层电阻Rp及阻挡层电阻Rb分别为0.259 kΩ·cm2及69.18 kΩ·cm2,耐盐雾试验时间为1200 h。加入α-Al2O3微粒后,微弧氧化复合膜的自腐蚀电流密度仅为微弧氧化膜层的28%,Rp大幅增加至274.5 kΩ·cm2,且Rb也上升了一个数量级,耐盐雾试验时间可达1440 h。结论α-Al2O3微粒的引入可以大幅提高铸造Al-Si合金微弧氧化膜的耐蚀性。