炭骨架辅助的粒子烧结工艺制备多孔无机膜的方法

摘要

本发明公开了一种炭骨架辅助的粒子烧结工艺制备多孔无机膜的方法，其特征在于：首先制备含有无机成膜粒子、有机成膜剂和成膜助剂的涂膜液；其次将涂膜液均匀涂覆在多孔基体表面，并干燥形成涂覆层；再次，对涂覆层进行无氧热处理，以其中的有机成膜剂和成膜助剂碳化后形成的炭为骨架实现无机成膜粒子的原位烧结；最后，无机成膜粒子烧结后经有氧热处理脱炭而制得多孔无机膜。本发明可满足在大孔径基体表面直接成膜的要求；在粒子烧结过程中可有效地削弱膜层应力和团聚性烧结，避免膜层出现裂缝甚至剥落，极大地提高了制膜成功率；所制备的多孔无机膜具有厚度薄、孔径小且分布窄、孔隙率高和流体渗透阻力小等特点。

主权项

一种炭骨架辅助的粒子烧结工艺制备多孔无机膜的方法，其特征在于，所述的方法采用如下工艺：首先，按质量百分比制备包含1～5%粒径为0.01–1 μm的无机成膜粒子、1～10%有机成膜剂和1～5%成膜助剂的涂膜液；其次将涂膜液均匀涂覆在多孔基体表面，并干燥形成涂覆层；再次，对涂覆层进行无氧热处理，以其中的有机成膜剂和成膜助剂碳化后形成的炭为骨架实现无机成膜粒子的原位烧结；最后，无机成膜粒子烧结后经有氧热处理脱炭而制得平均孔径0.01–0.1 μm的多孔无机膜；所述的无氧热处理工艺为：在真空、氮气或惰性气体气氛中，以0.5–1 ℃/min的速率升温至500–800℃，保温2–5 h；所述的有氧热处理工艺为：在氧气或空气气氛中，在300–400 ℃下保温1–2 h；对于金属膜或以多孔金属为基体的无机膜，在氧气或空气气氛中保温后再通入氢气，在300–400 ℃下保温5–10 h。