溶胶稳定性对氧化锆超滤膜结构和性能的影响

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1、第卷第期膜科学与技术尹年月州王侧田以二〕无溶胶稳定性对氧化错超滤膜结构和性能关的影响据行松黄培徐南平“时钧南京化工大学膜科学技术研究所,南京摘,,、以要针对错溶胶的不稳定性选取二氛氧错作前驱体考察了体系介质高分子添加剂,加入适量及溶胶浓度对草酸氧错溶胶稳定性的影响结果表明的有机溶剂和可以,并采提高草酸氧错溶胶的稳定性用了一种能较便捷地评价溶胶相对稳定性的方法还进一步,对比研究了不稳定溶胶和稳定溶胶对氧化错超滤膜的孔结构及渗透性能的影响发现使用稳、定的草酸氧皓溶胶才能制备出孔径分布窄截留率好的氧化拾超滤膜关键词草酸氧错溶胶稳定性氧化错超滤

2、膜分类号无机陶瓷膜具有耐酸碱、耐热及机械强度高等有的研究结果表明溶胶的体系介质也是影响其稳特性,在液体分离、气体分离以及高温膜反应过程中定性的一个重要因素,,,有着广泛的应用前景目前开发应用的陶瓷膜以氧综上本文以制备氧化错超滤膜为目标以二氯化铝材料的为主相对而言,氧化错膜不仅具有良好氧错为前驱体,采用非醇盐路线,针对错溶胶的不稳的化学,,和热稳定性以及高的机械强度还兼备催化定性探讨溶胶介质及高分子添加剂对草酸氧错溶,性能和选择透氧的特性川已引起了众多研究者的胶稳定性的影响,并对比研究溶胶的稳定性对氧化关注然而,氧化错膜制备技术的研究远不

3、及氧化铝错超滤膜的结构和性能的影响,因而制约膜广泛和深人了氧化错膜的进一步应用一草酸氧错溶胶稳定性的实验研究无机陶瓷超滤膜多采用溶胶凝胶法制备该方法根据前驱体的不同可分为醇盐和非醇盐两条路溶胶的制备线,一般醇盐路线所制得的川制备陶瓷超滤膜时将忍体积几的玩缓慢加,、溶胶较容易稳定因此几及等超滤人到体积几恒温在℃的膜多用此路线制备但对式儿,,恒温后停止加热,于超滤膜无论是采溶液中并保持搅拌数小用醇盐路线还是非醇盐路线,所制得的错溶胶均不时稳定等人认为这是由于错胶粒生长的速溶胶稳定性的比较,、、率特别快而导致胶粒团聚胶体不稳定溶胶的不影响溶胶

4、稳定性的因素主要包括溶胶的浓度稳定性意味着分散相的浓度、胶粒大小、体系的粘度分散介质的组成和高分子的种类与数量关于溶胶,,和密度等性质随时间发生变化作为制膜液上述性稳定性的界定尚不甚明确也没有一个明确的标准质的变化将影响到制膜的工艺条件和膜的结构与性和统一的表征方法,能为得到稳定的错溶胶场等仁〕和宛传浩等「〕本文首先对比研究了胶体体系介质、高分子添、、,分别定性探讨了水解条件如醇姚忍加剂以及溶胶浓度对草酸氧错溶胶稳定性的影响以及高分子添加剂对错溶胶稳定性的影响另外,已并采用了一种较便捷的胶体稳定性表征方法一一一一收稿日期修改稿收到日期第

5、,岁,、通讯联系人一作者男博士,“”国家科技部九五科技攻关项目第期据行松等溶胶稳定性对氧化错超滤膜结构和性能的影响体系介质对溶胶稳定性的影响对,于几的溶胶对其稳定性影响,,,根据溶胶稳定理论加人有机溶剂可以改变胶显著并随着量的增加溶胶的稳定性也相应增、,粒的介质环境从而可能改善溶剂化层的性质提高强这是由于溶胶粒子表面逐渐被所覆盖产生溶胶的稳定性实验比较了加入一定量的某醇的空间稳定效应越发显著的缘故溶胶的浓度越,,,的溶胶经陈化一年后胶体的表观稳定性的变化结高达到空间稳定效应所需的越多对于果见表几的溶胶,实验范围内的量对其稳定性表对溶胶表

6、观稳定性的影响影响较小就是这个缘故如果进一步增加的加样,,品编号例外观状态变化入量将导致胶体粘度急剧增大这将对制膜过程不完全沉淀利几乎完全沉淀蓝色透明溶胶透光率法定量研究不稳定的溶胶因胶蓝色透明溶胶粒团聚而粒径变大、粒子分布变宽因此表征胶粒粒‘粘稠状不很透明液湿凝胶径的变化,对研究胶体的稳定性具有一定的意义本粘稠状不很透明液湿凝胶蓝色透明溶胶文根据粒子沉降理论,和物体的透光性质通过测定液相分层,以定量确定胶体的溶胶的透光率这一物性的变化注初始溶胶的浓度为几,陈化时间一年相对稳定性该方法简单快捷州为醇的体积分数,当胶体不稳定时胶粒就会发生

7、团聚团聚到足从表可以看出,随着量的增加,相应体够大的胶粒发生沉降假设胶体粒子的沉降行为符,系的外观状态也不同由沉淀变成溶胶又从溶胶变合沉降规律,则在离心力场中,胶粒的大小成凝胶,再从凝胶变成溶胶,最后变成两相分层体和其粘度与离心时间存在以下关系‘系这说明含经基的醇可显著影响溶胶稳定二一··,,一“,,而粤节而褥性和未加的体系相比加人了的溶胶丫瓮,稳定性普遍较好这是由于分子中的轻基能式中,粒子粒径,,够与水分子产生缔合作用并吸附在错胶粒表面形。—离心机角速度,,成了较为稳定的缔合溶剂化层从而降低了溶胶粒—』,离心机轴合至测试点的距离,子与

8、溶剂介质间的界面张力增强了溶胶体系的稳—离,心机轴心到沉降池液面的距离定图〕因此控制适当的加人量能够获得长—,飞凡粒子密度期相对稳定的草酸氧错溶胶户—液体密度,掩乃子高分子添加剂对溶胶稳定性的影响—,离心时