具有吸附和截留功能的陶瓷膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102260068A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102260068A(43)申请公布日2011.11.30(21)申请号201010186193.6(22)申请日2010.05.31(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人魏刚李华芳乔宁陈晓晓(51)Int.Cl.C04B33/00(2006.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称具有吸附和截留功能的陶瓷膜的制备方法(57)摘要本发明提供了一种具有吸附和截留功能的新型陶瓷膜的制备方法。将现代吸附技术和膜技术结合，选用凹凸棒土制备新型陶瓷膜。使凹凸棒土与去离子水混合均匀至糊状，倒入模具压制成圆形陶瓷片。先在恒湿环境中陈化3～7天，取出在实验室自然环境下干燥2～5天，送至马弗炉煅烧，冷却后用砂纸将表面打磨光滑。配置。将陶瓷片浸入pH值为2～6的硫酸溶液中8～24小时后取出，经过清洗，再用去离子水浸泡8～24小时，除尘环境下干燥制成陶瓷膜。该陶瓷膜的孔径为10～70nm，同时具有吸附性能和截留功能，除能吸附截留有机大分子外，对小分子有机物和金属离子也具有良好的吸附效果，具有工业推广的价值。CN10268ACCNN110226006802260072A权利要求书1/1页1.一种具有吸附和截留双重功能的新型陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A：将100～300目的凹凸棒土与去离子水混合，在机械搅拌下混合均匀至糊状，缓慢倒入成型模具压制成型，脱模后预制成1～2cm厚度的圆形片状陶瓷。B：预制成的陶瓷片先在恒湿环境中陈化3～7天，取出在自然环境下干燥2～5天，干燥温度为10～40℃，使陶瓷片的内外水分均匀干燥至完全，送至马弗炉煅烧，煅烧温度为200～600℃，升温速度为0.5～6℃/min，保温时间为0.5～6h，降温速度为1～3℃/min。冷却后用砂纸将表面打磨光滑，用柔软毛笔除去陶瓷片表面灰尘和残留的粉末。C：配置pH值2～6的硫酸溶液。将陶瓷膜浸入该溶液中8～24小时后取出，经去离子水反复冲洗，再用去离子水浸泡8～24小时，除尘环境下干燥6～9天，制成陶瓷膜。2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：使用具有良好吸附性能的凹凸棒土为原料制备陶瓷膜。3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：先陈化再干燥，煅烧后经后处理的简单工艺制备陶瓷膜。2CCNN110226006802260072A说明书1/4页具有吸附和截留功能的陶瓷膜的制备方法技术领域[0001]本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种新型陶瓷膜的制备，该新型陶瓷膜同时具有吸附性能和截留功能，适用于印染等难降解有机废水的处理，还适用于处理经电催化后的高温凝结水。背景技术[0002]当前水资源正日益枯竭和遭受污染，合理开发和保护水资源十分必要和迫切。印染、制药、农药等行业有机废水难以被细菌降解，是当前废水处理的难题，陶瓷膜具有一系列优点使其在水处理工艺上得到应用。[0003]中国发明专利“梯度陶瓷膜管及其制备方法”(00117221.2)将基料和水溶性粘结剂搅拌制成浆料，注入到刚性管膜内制成生坯，经脱模、烧结、冷却得到陶瓷膜管，膜孔径为0.05-20μm。“海水淡化中陶瓷膜预处理方法”(申请号200510041360.7)，用孔径为10-100nm的陶瓷膜对海水进行预处理，加压至0.1-0.8MPa，海水进入陶瓷膜过滤单元，未被过滤的物质被截留在进料一侧，实现分离过滤。“一种提取大豆分离蛋白的方法”(申请号200510019452.5)用孔径为20-40nm的陶瓷膜过滤蛋白乳液交膜系统，截留其中的低聚糖等产品，滤液为蛋白乳清水。[0004]上述陶瓷膜都只是应用其截留作用，缺乏吸附功能，分离性能主要取决于膜的孔径，孔径越小，膜截留粒子的粒径也越小，相应的膜阻力也越大，膜通量也越小，能耗也越大。[0005]凹凸棒土由于其特殊结构而具有良好的吸附性能和粘结性能，在国外已开发出千余种以上用途的产品。中国专利“凹凸棒污水处理剂及生产方法”(200410041493.X)以凹凸棒为原料，酸化处理后烘干，添加明矾和改性淀粉共同磨粉制成污水处理剂。“一种凹凸棒石粘土制备活性漂白土的工艺”(94117432.8)以凹凸棒土为主原料，与适量稀酸溶液混合，室温下活化，干燥粉碎后制成活性漂白土。目前凹凸棒土的应用研究还只是局限于粉末状，制成陶瓷膜的研究还未见报道。[0006]本发明将现代吸附技术和膜技术结合，利用凹凸棒土制备一种具有吸附和截留双重功能的陶瓷膜。这种膜与现有膜技术的本质区别是，不仅具有截留功能，而且具有吸附功能，能以较大孔径处理较小粒子，从而获得减少膜阻力、增大膜通量和节能效果。发