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膜分离技术是一门新兴的高新技术。近30年来,膜分离技术在工业领域得到广泛应用,并正在成为解决能源、资源、环境污染问题的重要技术和可持续发展的技术基础。
本文研究了硝酸铝、正硅酸乙酯、氧氯化锆和钛酸丁酯的水解特性和水解机理,以硝酸铝、正硅酸乙酯、氧氯化锆和钛酸丁酯为先驱体,在酸性条件下用溶胶-凝胶法分别制备了勃姆石溶胶、硅溶胶、锆溶胶和钛溶胶。实验表明,氯离子可促进正硅酸乙酯的水解,不加水时钛酸丁酯水解速度缓慢,加入水量超过2毫升时凝胶时间太短或生成白色氢氧化钛沉淀。以对各先驱体水解特性的研究结果为基础,克服了各先驱体水解聚合条件差异的影响,在不加除醇和水外的任何外加剂的条件下制得了不同摩尔比的稳定的四组分复合溶胶,并发现水的加入量对复合溶胶的影响最大。
以实验制得的复合溶胶为涂膜液,α-氧化铝陶瓷管为担载体,制成了α-氧化铝担载体铝硅锆钛复合分离膜。实验中,运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等观测了膜的物相组成和表面形貌,研究了溶胶的浓度、粘度、涂膜次数及其它制备工艺对膜表面形态的影响。通过对干燥温度和环境湿度的改变观察涂膜液在载玻片上的开裂情况,观察其成膜性能。通过改变烧成速率和烧成温度观察了不同烧成制度时膜的表面形态。最后用所制分离膜对唐山市北郊污水厂的出厂污水进行了深度处理,取得了良好的效果。