二次射流陶瓷膜法制乳及多孔陶瓷的制备

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1、南京工业大学硕士学位论文二次射流陶瓷膜法制乳及多孔陶瓷的制备姓名：薛业建申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：邢卫红;景文珩20060601硕士学位论文摘要陶瓷膜二次射流法是一种制备单分散乳液的方法，本文采用该方法成功制备出单分散非水乳液模板，并使用该乳液作为乳液模板成功制备出多孔TiO2陶瓷材料。单分散异辛烷/甲酰胺乳液的制备。采用平均孔径为0.2µm陶瓷膜作为一次乳化介质，二次乳化介质采用不同平均孔径的陶瓷膜，甲酰胺为连续相，异辛烷为分散相，三嵌段高分子为表面活性剂，制备出单分散非水乳液。实验结果表明，二次制乳过程膜通量随着陶瓷膜孔径增大而增大，所制备乳液的液滴

2、粒径基本不随孔径变化，适合二次制乳的陶瓷膜孔径为1.6µm；随跨膜压差的增加乳液液滴粒径呈现缓慢增大趋势；跨膜压差小制备的乳液分散度好，跨膜压差大，乳液稳定性差；采用黏度变化来表征乳液的稳定性，结果表明陶瓷膜射流法制备的二次乳液在16小时内保持良好单分散性及稳定性。离心法制备高浓度非水乳液的沉降时间计算。采用陶瓷膜二次射流法制备出平均粒径为1.8µm的乳液，对乳液液滴进行简单假设并推导最后再进行修正，计算乳液液滴在离心条件下沉降过程。实验表明，对乳液液滴平均粒径为1.8µm的−82−92−2.571×10×ωtu=2.81×10×ω×e乳液，推导出乳液液滴的沉降速度表达

3、式r，沉降完成⎛257×S⎞ln⎜1−⎟⎝28.1⎠T=−82的时间表达式为−2.57×10×ω，通过该数据来预测乳液沉降过程完成情况；在低离心速度下，乳液液滴粒径随着离心时间的推移逐渐变大，乳液液滴粒径分散度系数随着离心时间变化而变大，但该过程中所有乳液仍保持着单分散性乳液（α<0.35）体系；在高离心速度下，乳液粒径随离心时间推移变大，但在整个过程中的乳液还是单分散乳液体系；在理论沉降时间内对乳液进行离心，乳液仍保持良好的稳定性与单分散性。乳液模板在多孔陶瓷制备中的应用。乳液模板采用陶瓷膜二次射流法制得。并引入不同粒径、不同量的单分散非水乳液模板来制备不同结构多孔陶

4、瓷。实验表明，水/钛值比大于3.5或小于3时，制得的溶液没有丁达尔现象；当水/钛值在3-3.5之间可以制备出具有丁达尔现象的颗粒溶胶；不同水含量制备的溶胶对陶瓷材料的影响较大，当水钛比大于5.81时就很难形成较好的多孔陶瓷；通过I摘要调整乳液粒径可制备不同孔径的多孔陶瓷材料，孔径随着乳液平均粒径增大而增大；通过控制加入乳液模板体积的不同制备出不同孔隙率多孔TiO2陶瓷材料。关键词：陶瓷膜二次射流膜乳化非水乳液乳液模板多孔陶瓷II硕士学位论文ABSTRACTThetwo-stagemembranejet-flowemulsificationwasanovelmethodf

5、orpreparationofmonodispersedemulsion.Inthisthesis,anemulsiontemplatewaspreparedbythetwo-stagemembranejet-flowemulsification.AregularceramicmaterialofTiO2waspreparedusingthetemplateofuniformemulsion.Themonodispersedisooctane/formamideemulsionswerepreparedbyanintegratedceramicemulsificatio

6、napparatus.AZrO2membranewithaporesizeof0.2µmwasusedinfirststageandanα-Al2O3withaporesizeof1.6µmwasusedinthesecondstage.Thecontinuousphasewastheformamideandthedispersedphasewastheisooctane.Thepoly(ethyleneglycol)-poly(propyleneglycol)-poly(ethyleneglycol)wasusedassurfactantinthisprocess.T

7、hefluxofdispersedphaseincreasedwiththeincreaseofporesizeofmembraneusedinthesecondstage.Thedropletsizeofemulsionsdonotincreasedwiththeincreaseofporesizeofmembraneusedinthesecondstage.Theappropriatemembraneusinginthesecondstageemulsificationwasmembranewiththeporesizeof1.6µm