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微滤多孔煤矸石基陶瓷膜支撑体制备及性能研究
微滤多孔煤矸石基陶瓷膜支撑体制备及性能研究
摘要：本论文研究了一种新型的微滤多孔煤矸石基陶瓷膜支撑体的制备方法以及其在膜分离过程中的性能。使用煤矸石作为原料，通过燃烧和化学处理等方法制备得到微滤多孔煤矸石基陶瓷膜支撑体，并进行了物化性能测试和膜分离实验。研究结果表明，该支撑体具有良好的孔隙结构和化学稳定性，在微滤分离过程中具有较高的过滤效率和较低的阻力损失。本研究为煤矸石资源的综合利用和环境治理提供了新的途径。
关键词：煤矸石基陶瓷膜；支撑体；微滤；性能研究
1.引言
煤矸石是煤矿开采过程中产生的一种固体废弃物，含有丰富的无机矿物质和有机物质。传统的处理方法主要是填埋和堆放，但这些方法会造成严重的环境污染和资源浪费。因此，通过研究开发新的煤矸石资源综合利用技术，不仅可以解决环境问题，还可以提高煤矸石的经济价值。
膜分离技术是一种基于膜的物质分离方法，在水处理、污水处理、气体分离等领域具有广泛的应用前景。而陶瓷膜作为膜分离技术的一种重要类型，具有化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于水处理、气体分离和溶剂回收等领域。
然而，传统的陶瓷膜支撑体制备方法存在着高成本、制备周期长、孔隙度低等问题，限制了陶瓷膜的大规模应用。因此，研究一种低成本、高效率的陶瓷膜支撑体制备方法具有重要意义。
2.实验方法
2.1原料准备
以煤矸石为原料，经过破碎、研磨和筛分等步骤，得到粒径为0.5-1mm的颗粒。
2.2支撑体制备
将煤矸石颗粒放入窑炉中，进行燃烧处理，使其结构发生改变。然后，将燃烧后的煤矸石颗粒进行化学处理，使其表面充满微孔。
2.3物化性能测试
对制备得到的支撑体进行孔隙度、孔径分布和化学稳定性等物化性能测试。
2.4膜分离性能测试
将制备得到的支撑体制成陶瓷膜，并进行微滤实验，测试其在膜分离过程中的过滤效率和阻力损失。
3.结果与讨论
3.1支撑体物化性能测试结果
经过煤矸石燃烧和化学处理后，制备得到的支撑体具有较高的孔隙度和较大的孔径分布，可达到微滤的要求。同时，支撑体在酸碱条件下稳定性好，具有较高的化学稳定性。
3.2膜分离性能测试结果
制备得到的微滤多孔煤矸石基陶瓷膜支撑体在微滤实验中表现出较好的分离性能。其过滤效率高，能有效去除悬浮固体和大分子物质，同时阻力损失较低，保证了分离过程的稳定性。
4.结论
本研究通过煤矸石燃烧和化学处理等方法制备得到了微滤多孔煤矸石基陶瓷膜支撑体，并对其物化性能和膜分离性能进行了测试。研究结果表明，该支撑体具有良好的孔隙结构和化学稳定性，在微滤分离过程中具有较高的过滤效率和较低的阻力损失。此外，该支撑体的制备方法简单、成本低，有助于矸石资源的综合利用和环境治理。因此，本研究为煤矸石基陶瓷膜的进一步应用和开发提供了新思路。
参考文献：
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