改进的颗粒溶胶工艺制备高性能ZrO_2-TiO_2复合纳滤膜

以水为溶剂,采用改进的颗粒溶胶工艺,通过溶胶制备参数的调控优化,制备得到平均粒径为3nm的ZrO2-TiO2复合颗粒溶胶。采用浸浆法,在平均孔径为5nm的管式α-Al2O3底膜上,经过一次涂膜制备得到完整无缺陷的ZrO2-TiO2复合纳滤膜。ZrO2-TiO2复合纳滤膜的平均膜厚约为200nm,纯水渗透率约为23L·m-2·h-1·(0.1MPa)-1,对PEG的截留分子量为600。在pH=3,压力0.9MPa的条件下,该膜对低浓度的Co2+、Sr2+、Cs+的截留率分别达到99.6%、99.2%和75.5%。

超声辅助的溶胶-凝胶法制备ZrO_2纳滤膜

提出采用超声辅助溶胶-凝胶法制备ZrO_2纳滤膜.以水作为溶剂,通过在溶胶的制备过程中引入超声场,避免了沉淀的产生.在前驱体水解阶段实现了对溶胶粒径的控制,获得了平均粒径为1～2nm的ZrO_2颗粒溶胶.超声场的引入不仅可以促进ZrO_2颗粒溶胶的形成,还有利于提高ZrO_2材料的热稳定性.经400℃煅烧后,获得四方相ZrO_2纳滤膜,膜层光滑完整无缺陷,膜厚较薄,约为250nm.纳滤膜表现出较高的分离性能和渗透性能,对PEG的截留相对分子质量为600左右,对应的Stokes直径约为1.2nm,纯水渗透通量为200～250L/(m^2·h·MPa).初步考察了ZrO_2纳滤膜在低聚果糖纯化中的应用,用于脱除低聚果糖中的单糖和二糖组分.