由无机盐和氧化物一步直接制备中空纤维陶瓷透氧膜的方法

摘要

本发明公开一种由无机盐和氧化物一步直接制备中空纤维陶瓷透氧膜的方法，其特征在于首先按A_1-xB_xCO_3-δ化学式中各元素计量比称取氧化物或无机盐粉末原料混合均匀；再将混合均匀的原料粉末加入到用N-甲基吡咯烷酮溶解的聚醚砜和聚乙烯吡咯烷酮中，形成铸膜浆料；使用相转换纺丝技术制备中空纤维陶瓷透氧膜生坯，最后烧结得到中空纤维陶瓷透氧膜。本发明通过一步法制备出钙钛矿相的A_1-xB_xCO_3-δ中空纤维陶瓷透氧膜，免除了先合成出钙钛矿陶瓷粉末的工艺过程，简化了制备工艺；通过高温烧结去除有机物后，钙钛矿粉末紧密的结合在一起形成非对称结构的中空纤维陶瓷透氧膜，致密性好、透氧性能高。

主权项

由无机盐和氧化物一步直接制备中空纤维陶瓷透氧膜的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)混合原料粉末按所要制备的陶瓷氧化物A_1‑xB_xCO_3‑δ化学式中各元素计量比称取原料粉末，并混合均匀，得混合粉末；原料粉末为不溶于水和N‑甲基吡咯烷酮的氧化物粉末或含氧无机盐粉末；化学式中A为稀有金属元素中的一种或几种组合；B为碱土金属元素中的一种；C为过渡金属元素中的一种或几种组合；化学式中0<δ<1，0≤x≤1；(2)相转换纺丝技术制备中空纤维陶瓷透氧膜将聚乙烯吡咯烷酮分散剂溶解在N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，再加入聚醚砜聚合物；待溶解完全后，加入步骤(1)制备的混合粉末，搅拌均匀得到铸膜浆料；将铸膜浆料注入纺丝设备的料罐中，真空脱气后，在压强为50～100KPa空气驱动下，铸膜浆料通过喷丝头进入内外凝固液均使用自来水的凝胶槽内转变为管状膜体，并继续在凝胶槽的自来水中放置12～48小时以完成相转变和溶剂的交换；取出后自然风干即可得到稳定的中空纤维陶瓷透氧膜生坯；将生坯吊烧、或在刚玉管中约束烧结后即可得到中空纤维陶瓷透氧膜。