石墨烯又名“单层石墨片”,是指一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子,碳原子排成二维结构,与石墨的单原子层类似。石墨烯是目前发现的存在的二维自由态原子晶体,陶瓷膜设备生产,其理论比表面积高达2600m2/g,具有突出的导热性能和力学性能,因此越来越受到人们的关注。
研究者采用滴涂法,通过硅氧烷修饰,在陶瓷支撑体上制备出石墨烯-陶瓷复合膜。硅氧烷修饰后的陶瓷支撑体与氧化石墨烯粘结紧密,陶瓷膜设备费用,膜表面完整,同时膜表面具有亲水性,通过渗透气化作用,实现乙醇/水的选择性分离。
陶瓷纤维不仅具有陶瓷材料固有的耐高温、化学稳定性好、使用寿命长等特点,还兼具了纤维材料的高孔隙率、高比表面积等优点,陶瓷纤维在制膜过程中,由于本身纤维形状特点,纤维之间杂乱无章的堆积,形成高孔隙率,总孔隙率高能够超过70%,而以陶瓷纤维构建的分离膜的总孔隙率高可接近陶瓷粒子分离膜的2倍,有效提高膜通量及降低渗透阻力。
研究者以二氧化钛纳米纤维为原料,采用浸浆法在氧化铝支撑体上制备双层TiO2膜,通过在纤维层中添加溶胶促进纤维之间的粘结,减少了缺陷孔的产生,实验室陶瓷膜分离设备,在烧结温度480℃下制得了纯水通量为1000L/m2.h.bar,截留分子量为32000,膜的性能远远超过传统陶瓷膜。
多孔陶瓷膜的构型主要有平板、管式和多通道3种,其中平板膜主要用于小规模的工业生产和实验室研究。管式膜组合起来形成类似于列管换热器的形式,可*膜装填而积,但由于其强度问题,已逐步退出工业应用。规模应用的陶瓷膜,丽水陶瓷膜设备,通常采用多通道构型,即在一圆截面上分布着多个通道,一般通道数为7、19、37等。
我国的无机膜研究与工业化工作已进到国际水平