Al2O3系復合微濾膜制備研究

前言

膜科學技術已經(jīng)在人類的能源、水資源與環(huán)境及傳統(tǒng)技術改造等領域發(fā)揮關鍵性作用，并成為推動國家支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善人類生存環(huán)境，提高21世紀人們生活質量的重要技術之一。本書是作者自2000年以來根據(jù)膜科學技術特點，緊密結合科研實際，在帶領研究生和本科生完成畢業(yè)課題的基礎上，結合自身的科研工作經(jīng)驗逐步整理而成。本書對擔載于α Al2O3多孔陶瓷管支撐體上的Al2O3 SiO2 ZrO2復合陶瓷微濾膜制備機理及過程進行了深入研究；研究重點是Al2O3系復合膜領域的關鍵科學問題：首先在無機膜材料創(chuàng)新方面，將不同的陶瓷材料如氧化鋁、氧化鋯和氧化硅以及氧化鈦等復合使膜表面改性，目的在于消除使用過程中高溫處理對膜結構的影響以及抑制γ Al2O3向α Al2O3的相轉變；其次在復合陶瓷膜制備中詳細研究了微觀結構形成機理與控制方法；最后研究了微波加熱法在支撐體上制備無定形SiO2/Al2O3 SiO2 ZrO2 TiO2的雙層復合膜工藝過程。對多次使用后的濾膜進行燒去濾餅遺留物處理，以研究膜結構的變化規(guī)律。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)研究了溶膠?凝膠法制備al2o3 系復合微濾膜的工藝過程及影響因素，主要研究引入sio2和zro2以及tio2對al2o3膜改性的影響?！　”緯膬?nèi)容主要來自多年來對al2o3系復合膜項目研究的材料、數(shù)據(jù)和分析，并以研究生課題的形式進行分題總結。每一章內(nèi)容都是一個提出問題、分析問題、解決問題的完整體系?！　榱吮阌谧x者閱讀，本書簡要介紹了溶膠凝膠法、微濾過程、陶瓷膜的結構、成膜機理以及膜生長模型等基本概念，在溶膠?凝膠膜制備方法中，重點介紹了有機醇鹽水解法、無機鹽水解法以及微波加熱法制備al2o3系復合膜的研究。　　本書可作為有關陶瓷膜材料的研究開發(fā)、生產(chǎn)及科研人員的參考書，也可作為高等學校材料學等相關專業(yè)的研究生及高年級本科生的參考書。

書籍目錄

第1章　al2o3系復合膜分離技術導論 　1.1引言 　1.2微濾過程及濾膜傳遞模型 　　1.2.1微濾過程及應用 　　1.2.2微濾過程的孔模型 　1.3al2o3系多孔復合陶瓷膜 　　1.3.1al2o3系復合陶瓷膜 　　1.3.2陶瓷膜的結構 　　1.3.3al2o3系陶瓷膜孔徑的研究 　1.4溶膠-凝膠膜制備方法 　　1.4.1溶膠-凝膠法的基本概念 　　1.4.2溶膠-凝膠法過程及原理 　　1.4.3有機醇鹽水解法 　　1.4.4無機鹽水解法 　　1.4.5微波加熱法 　　1.4.6不同方法的比較 　1.5溶膠的穩(wěn)定性機理 　1.6成膜機理 　　1.6.1兩種成膜機理 　　1.6.2浸漬法成膜動力學分析 　　　　1.6.3凝膠的形成 　　1.6.4成膜的影響因素 　1.7膜生長的分形表征 　　1.7.1分形理論 　　1.7.2膜生長的模型 　1.8國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題 　　1.8.1陶瓷膜的發(fā)展歷史 　　1.8.2存在的問題及發(fā)展方向 　1.9主要研究目標和內(nèi)容 第2章　膜制備裝置及主要測試方法 　2.1主要試劑 　2.2主要儀器 　2.3溶膠-凝膠過程分析 　　2.3.1溶膠的判定 　　2.3.2溶膠性能的表征方法 　　2.3.3凝膠差熱分析 　　2.3.4凝膠的紅外光譜分析 　　2.3.5凝膠的x射線衍射分析(xrd) 　2.4膜管及復合膜性能分析 　　2.4.1膜管孔徑和顯氣孔率的測定 　　2.4.2膜管相對硬度測試 　　2.4.3抗折強度的測試 　　2.4.4膜的滲透通量的測試 　　2.4.5膜的耐酸堿性能測試 第3章　有機醇鹽水解法制備al2o3系復合微濾膜的研究 　3.1alooh-zro２-sio２復合溶膠的制備 　3.2涂膜、干燥和焙燒 　3.3污水過濾實驗及結果 　　3.3.1過濾方式 　　3.3.2污水過濾實驗結果 　3.4膜制備過程及復合膜性能研究 　　3.4.1制備alooh溶膠的影響因素 　　3.4.2制備sio2-zro2溶膠的影響因素 　　3.4.3制備alooh-sio2-zro2溶膠的研究 　　3.4.4成膜分析 　　3.4.5干燥和燒成的分析 　　3.4.6復合膜的dta分析 　　3.4.7復合膜的ir分析 　　3.4.8復合膜熱處理過程中的物相轉變分析 　　3.4.9復合膜的微觀形貌分析 　3.5小結 第4章　無機鹽水解法制備al2o3系復合微濾膜的研究 　4.1alooh-sio2-zro2復合溶膠的制備 　　4.1.1alooh溶膠的制備 　　4.1.2sio2-zro2溶膠的制備 　　4.1.3復合溶膠的制備 　4.2復合膜的污水過濾試驗及結果 　　4.2.1復合膜對水中含鐵的過濾 　　4.2.2復合膜對水中大腸菌群的過濾 　　4.2.3復合膜對水中其他介質的過濾 　4.3膜制備過程及復合膜性能研究 　　4.3.1alooh溶膠的制備過程研究 　　4.3.2無機鹽和醇鹽前軀體制備鋁溶膠的比較 　　4.3.3重復浸漬-干燥-煅燒的制膜方式研究 　　4.3.4復合膜的表征 　4.4小結 第5章　al2o3-sio2-zro2-tio2復合微濾膜的研究 　5.1研究內(nèi)容和流程 　5.2膜制備過程及復合膜性能研究 　　5.2.1正硅酸乙酯(teos)的水解與硅溶膠的制備研究 　　5.2.2氧氯化鋯水解與鋯溶膠的制備研究 　　5.2.3鈦酸丁酯的水解與鈦溶膠的制備研究 　　5.2.4sio2-zro2-tio2復合溶膠的制備與研究 　　5.2.5al2o3-sio2-zro2-tio2四組分復合溶膠的制備研究 　　5.2.6四組分膜的相結構分析 　5.3污水處理測試及分析 　5.4小結 第6章　微波加熱法制備復合微濾膜的研究 　6.1微波加熱原理 　6.2微波加熱與傳統(tǒng)加熱的比較 　6.3微波制非水溶膠的穩(wěn)定機理 　6.4復合溶膠的制備及影響因素分析 　　6.4.1微波加熱制備勃姆石溶膠 　　6.4.2微波加熱制備四組分復合溶膠 　　6.4.3溶膠的穩(wěn)定性分析 　　6.4.4干凝膠的dta結果分析 　　6.4.5干凝膠的物相分析 　6.5支撐體的雙層復合膜的涂覆 　　6.5.1支撐體的處理 　　6.5.2無定形sio2/al2o3-sio2-zro2-tio2雙層復合膜制備 　　6.5.3第一層無定形sio2膜對支撐體的影響 　　6.5.4第二層al2o3-sio2-zro2-tio2復合膜制備 　6.6微波干燥工藝的確定 　　6.6.1凝膠膜干燥原理 　　6.6.2實驗與測試 　　6.6.3結果與討論 　6.7膜的燒結研究 　　6.7.1膜燒結的動力學研究 　　6.7.2結果與討論 　6.8復合陶瓷膜性能測試 　　6.8.1陶瓷膜分離性能表征 　　6.8.2耐酸、堿性能測定 　　6.8.3污水處理測試 　6.9小結 第7章　al2o3系復合微濾膜制備研究成果及展望 　7.1有機醇鹽水解法al2o3系復合膜的制備 　7.2無機鹽水解法al2o3系復合膜的制備 　7.3無機鹽水解法al2o3系四組分復合膜的制備 　7.4微波加熱法al2o3系復合膜的制備 　7.5本研究的創(chuàng)新性成果 　7.6本研究的展望和建議 參考文獻

章節(jié)摘錄

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《A12O3系復合微濾膜制備研究》：華夏英才基金學術文庫

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