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Cu-Ni-Ce(Pr, Sm)-Al2O3复合膜性能的研究(4)
利用硼硅玻璃分相原理,在低于1500℃下将硼硅酸盐玻璃熔化,后在500~650℃下热处理,分为不混熔的Na2O-B2O3相和SiO2相,再用无机酸(5wt%)浸析得到SiO2 骨架,制得具有高SiO2含量、连续、相互连通细孔的多孔玻璃膜。孔径可由配料组成、分相温度和浸析条件来调控。
(5) 阳极氧化法
在常温和酸性电解液中对薄金属片的一侧进行电解氧化,并用强酸侵蚀掉未被氧化的金属部分,再进行热处理,形成一种孔径平均、且与金属表面垂直的微孔氧化金属膜。
(6) 喷雾热分解法
将金属盐溶液以喷雾的形式喷入高温气氛中,立即使溶剂蒸发和金属盐热分解,后因过饱和而析出的固相粒子吸附于载体上,沉积成金属膜或合金膜。
(7) 轨迹刻蚀法
利用放射源产生的高能粒子(中子、α粒子或其它带电粒子)轰击绝缘的无机薄膜材料(如云母、玻璃等),在材料中留下轨迹,该轨迹在轴向上对腐蚀剂(如HF)的敏感度比在垂直于轴的方向上强很多,因此可利用腐蚀剂刻蚀被高能放射粒子轰击过的无机薄膜材料,得到孔径均匀、形状一致的直孔膜。
(8) 溶胶凝胶−模板技术
将溶胶−凝胶技术与模板剂技术相结合,形成具有可剪裁的多孔结构无机膜的制备方法。模板剂多为有机基团或者分子,当体系由溶胶向凝胶转变时,模板剂插入凝胶,便于在后序热处理工序中烧掉模板剂,在膜中形成基于模板剂分子大小的孔隙。膜孔体积和大小由模板剂的性质和大小决定,而模板剂可选择设计,因此,膜孔的结构和大小便可人为裁剪,即提供了另一种创建类分子筛膜的方法,可产生孔径有序的膜。
氧化铝膜所具有的耐高温、耐腐蚀、高强度、易清洁的优异性能使得其应用范围比较广泛,尤其是在石油化工、化学工业等领域,比有机膜有更好的应用前景。
1.2 阳极氧化铝膜的优点及应用
1.2.1 阳极氧化铝膜的优点
1)耐高温,热稳定性好。氧化铝膜在400~1000℃的高温下使用时,仍能保持其性能不变,这使得采用膜分离技术进行高温气体的净化具有了实用性。
2)强度高。氧化铝膜是在高温烧结的支撑体上镀膜,再经热处理而成,所以能在很大压力梯度下操作,不会被压缩或产生蠕变,因而其机械性能好
3)化学性质稳定,能耐强酸强碱溶液、有机溶剂和氯化物腐蚀,并且不被微
生物
降解。
4)可反复使用,易清洁。氧化铝膜被堵塞后,可采用高压反冲清洗、蒸汽灭菌等手段再生,不会出现老化现象。
5)制备时孔径大小和孔径尺寸分布容易控制。氧化铝膜的这些优异特性使得其在过滤、分离甚至催化反应领域都有着极大的应用前景。目前,许多国家投入了大量的人力、物力进行开发性研究,并取得了重大进展。
1.2.2 阳极氧化铝膜的制备种类
目前Al2O3系无机膜的制备方法主要有:阳极氧化法、固态粒子烧结法[12]、薄膜沉淀法、喷射热分析法、化学镀膜法、溶胶-凝胶法和热分解法。
固态粒子烧结法:首先将氧化铝研磨成很细的粉体,经过筛分及水力沉降分级,然后将其分散在水中制成悬浮液,在这过程可以适当加入无机粘合剂等。经成型可制成片状、管状或多通道状,成型方法有干压成型、注浆成型及挤出成型等。成型后的产品干燥后在高温下烧结,使粒子之间接触处烧结而相互连接在一起,形成多孔氧化铝基质膜。
化学镀膜法:将活化好的陶瓷管置于带搅拌装置的槽中进行化学镀。在初始肼浓度下开始反应。并以一定的速度添加肼,同时补加氨水以文持体系的pH值。每反应1h取出试样干燥至恒重,计算钯沉积量。
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