介孔SiO-,2-膜的制備及其性能研究.pdf

1、針對多孔SiO<,2>膜制備經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng),影響因素眾多和缺乏規(guī)律性的現(xiàn)狀,以正硅酸乙酯為硅源,氨水為催化劑,研究了sol-gel法介孔SiO<,2>膜的制備工藝,得出了制備SiO<,2>溶膠的優(yōu)化工藝條件,發(fā)現(xiàn)在眾多的影響溶膠質(zhì)量的因素例如催化劑濃度、水/正硅酸乙酯比、反應(yīng)溫度、攪拌劇烈程度、滲析后溶膠的pH值等因素中,催化劑氨的濃度是影響SiO<,2>溶膠質(zhì)量的關(guān)鍵因素.得出了sol-gel法制備介孔SiO<,2>膜的優(yōu)化工藝條件,發(fā)現(xiàn)在

2、眾多的影響SiO<,2>膜制備的因素例如溶膠pH值、溶膠濃度、成膜助劑、支撐體性質(zhì)、陳化條件、涂膜方式和環(huán)境以及干燥和燒結(jié)工藝等因素中,溶膠pH值、溶膠濃度和成膜助劑是影響膜制備的關(guān)鍵因素.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在適宜的條件例如合適的pH值下,溶膠-凝膠-干燥過程具有自適應(yīng)性,能夠自動調(diào)節(jié)凝膠和干燥速度,從而使凝膠干燥過程中存在的收縮在很大程度上得到減少甚至避免.通過液-液排除法對優(yōu)化條件下制得的SiO<,2>膜的孔徑及孔徑分布進(jìn)行了表征.結(jié)果表明

3、,實(shí)驗(yàn)所制得的SiO<,2>膜的最大孔徑為14.4nm,孔徑分布在8.8.m~14.4nm.通過在一定壓力下測定水通量的結(jié)果表明,焙燒溫度對膜的孔徑?jīng)]有顯著的影響.該工作通過對pH值的控制實(shí)現(xiàn)了溶膠-凝膠-干燥過程的自適應(yīng)性,采用適當(dāng)?shù)某赡ぶ鷦┖统绦蛏郎貙?shí)現(xiàn)了膜孔徑及分布的優(yōu)化控制.研究了介孔結(jié)構(gòu)的SiO<,2>多孔膜對羅丹明B的截留行為.采用自制的SiO<,2>介孔膜處理羅丹明B的水溶液,在改變進(jìn)料濃度,操作壓力,溶液pH值的各種條件

4、下,SiO<,2>多孔膜對羅丹明B水溶液的脫色率均在95％以上,但是COD的去除率則有明顯的變化.濃度增加,COD去除率也相應(yīng)增加;操作壓力增大,COD去除率相應(yīng)增加;pH值增加,COD去除率均小于20％.對Al<,2>O<,3>-SiO<,2>混合陶瓷膜的制備進(jìn)行了初步的研究.當(dāng)混合的摩爾比例為1時,混合溶膠的凝膠時間最短,大約需要15h.混合比例增加,凝膠時間延長.在跨膜壓差為0.5MPa,pH約為6.7時,Al<,2>O<,3>-