相转化凝固浴对 Al2O3中空纤维多孔载体微观结构的影响.pdf

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1、第29卷第2期无机材料学报V_0I．29NO．22014年2月JournalofInorganicMaterialsFeb一2014文章编号：1000·324X(2014)02—0143-06D0I：10．3724／SP．J．1077．2014．13263相转化凝固浴对Al2o3中空纤维多孔载体微观结构的影响陈园园，时振洲，张春，顾学红(南京工业大学化学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，南京210009)摘要：采用相转化法制备出具有非对称结构的A12O3中空纤维多孔载体，研究了不同浓度乙醇／水溶液为内、外凝固浴条件下中空纤维载体的微观结构和性能的变化。研究结果显示，采用水为内

2、凝固浴，随着外凝固浴中乙醇含量的提高，所制备的载体内层指状孔逐渐向外延伸且孔道变大，其三点弯曲强度呈现先增大再减小的趋势，纯水通量及N2渗透性先减小再增大；内凝固浴对中空纤维多孔载体的结构也会产生一定的影响。以无水乙醇作为内凝固浴、水为外凝固浴所制备的A1203中空纤维载体，其内层为海绵层，外层为指状孔，其N2渗透性约为6．85~10mol／(s·m2·Pa)，纯水通量约为4．5m／(m2．h1。关键词：A12O3载体；中空纤维；凝固浴；微观结构中图分类号：TQ343文献标识码：AEffectofCoagulationBathinPhaseInversiononMicrostru

3、ctureofHollowFiberPorousA1203SupportCHENYuan—Yuan，SHIZhen—Zhou，ZHANGChun，GUXue-Hong(StateKeyLaboratoryofMaterialsOrientedChemicalEngineering，CollegeofChemistryandChemicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009，China)Abstract：A1203hollowfiberporoussupportswithasymmetricstructur

4、eswerepreparedbyphaseinversionmethod．Theefectsofethanol／watersolutionwithdiferentcontentsasinternalandexternalcoagulationbathsonthemicro—structureandperformanceofas—synthesizedhollowfibersupportswereinvestigated．Theresultsindicatedthatthefinger-likevoidsoninnersideofsupportextendedoutwardsand

5、theporesizeincreasedaswellwiththeincreasingofethanolcontentinexternalcoagulationbathwhenusingwaterasintemalcoagulationbath．Thethree-pointbendingstrengthofthesupportincreasedfirstlyandthendecreased，meanwhilepurewaterfluxandN2permeancedecreasedfirstlyandthenincreased．Theinternalcoagulationalsoh

6、adanefectonthestructureofhollowfiberporoussupports．Whenusingethanolandwaterasinternalandexternalcoagulationbaths，respectively,theas-synthesizedhollowfibersupportspossessedsponge-likelayeroninnersideandfinger-likevoidsonouterside．TheN2permeanceandpurewaterfluxwereabout6．85x10mol／(s-m2·Pa)and4．

7、5m。／(m2．h、forthehollowfibersupports．Keywords：A1203support；hollowfiber；coagulationbath；microstructure分子筛膜是一类具有均匀微孔道结构的结晶性多孔膜材料，其孔道直径(<1nm)与分子大小接近，收稿日期：2013-05．1O：收到修改稿日期：2013．O8—30基金项目：国家自然科学基金(21222602，21176117)：江苏省杰出青年基金(BK2012040)；江苏省六大人才高峰