分离用金属膜制备工艺与技术进展

摘要

膜分离技术大规模成功地应用于海水、苦咸水的淡化、超纯水制备及食品工业、生物工程、电子工业、石油、化学工业、环保工程等领域,是一种高新分离技术.然而膜分离技术尚存在许多理论和技术上的问题需要研究、开发、完善和提高,其中以膜材料显得尤为突出.目前膜分离设备中使用的有机膜受材料性能的影响,在通量、选择性和化学稳定性、热稳定性方面存在很大缺陷;而陶瓷膜受制备工艺的影响,孔径不易控制在比较狭窄的范围,造成膜的分离精度不高,截留分子量过于分散,致命的是陶瓷膜支撑体强度不够,使用过程中会发生突然的脆断或破裂.金属膜是20世纪90年代由美国研制成功的以多孔不锈钢为基体、TiO2陶瓷为膜层材料的一种新型金属-陶瓷复合型的无机膜.金属膜具有良好的塑性、韧性和强度,以及对环境和物料的适应性,是继有机膜、陶瓷膜之后性能最好的膜材料之一.金属膜的制备过程中有两大关键技术--基体的制备和陶瓷膜层的制备.金属基体是依靠粉末冶金技术来实现的,陶瓷膜层是依靠湿化学法的溶胶-凝胶法来完成的.对粉末冶金制备多孔基体过程中的关键技术进行探讨,以及对溶胶-凝胶法制备陶瓷膜层过程中的溶胶制备,黏合剂、防开裂剂的选择和陶瓷膜的干燥、热处理等关键技术进行探讨,以期为金属膜的制备提供理论参考.