一種水處理用膜分離層溶膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理用膜領(lǐng)域，具體說是一種水處理用膜分離層溶膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膜技術(shù)是當代新型高效分離技術(shù)，是多學科交叉的產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，它具有高效、節(jié)能、過程易控制、操作方便、環(huán)境友好、易與其他技術(shù)集成等優(yōu)點。膜技術(shù)已廣泛而有效的應用于能源、電子、石油化工、醫(yī)藥衛(wèi)生、生化、環(huán)境、食品等領(lǐng)域，形成了新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。目前，應用在膜技術(shù)中比較廣泛的是無機膜，其相對于有機膜具有耐高溫、機械強度高、化學穩(wěn)定性好、使用壽命長等優(yōu)點。無機膜一般采用支撐體增加膜的機械強度，而分離層則是膜技術(shù)的核心部分。在分離層采用溶膠-凝膠法制備時溶膠是分離層的關(guān)鍵物質(zhì)基礎。現(xiàn)有的溶膠制備是水解金屬鹽，使得醇鹽分子之間縮聚形成交聯(lián)產(chǎn)物；但，現(xiàn)有技術(shù)由于對加水量和溫度控制不夠好，造成溶膠很不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供工藝簡單、溶膠穩(wěn)定的分離層溶膠的制備方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種水處理用膜分離層溶膠的制備方法，其包括以下步驟:
(1)研磨異丙醇鋁；
(2)將異丙醇鋁加入熱的去離子水中進行磁力攪拌；
(3)再分批加入硝酸，攪拌至溶液澄清透明；
(4)最后加入分散劑和消泡劑攪拌均勻。
[0005]作為優(yōu)選，異丙醇鋁與去離子水的摩爾比為1: (95-105)。
[0006]作為優(yōu)選，去離子水的溫度為80°C —90°C。
[0007]作為優(yōu)選，硝酸濃度為1.65mol/L,其與異丙醇鋁的摩爾比為(0.15—0.3):1。
[0008]作為優(yōu)選，硝酸均分三次加入，每次間隔時間為Ih
作為優(yōu)選，所述分散劑為Disponer-W511，加入量為溶液質(zhì)量的0.15%—0.3% ；
作為優(yōu)選，所述消泡劑為DeformW-0506，加入量為溶液質(zhì)量的0.02%—0.04%。
[0009]從上可知，本方法通過控制水解溫度和去離子水的用量，可使得制備較為穩(wěn)定的溶膠；同時，在溶膠中加入適當?shù)姆稚┯兄诟纳迫苣z與支撐體表面的潤濕性，提高成膜質(zhì)量，可避免出現(xiàn)裂紋；加之消泡劑可抑制氣泡的產(chǎn)生，進一步提高溶膠與支撐體表面的潤濕性。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例詳細介紹本發(fā)明的水處理用膜分離層溶膠的制備方法:
首先將異丙醇鋁用研磨機磨細，再將異丙醇鋁加入熱的去離子水中進行磁力攪拌；異丙醇鋁與去離子水的摩爾比為1:(95—105);去離子水的溫度為80°C —90°C，可以利用水浴加熱的方法維持去離子水的溫度。
[0011]然后，用硝酸作為膠溶劑，均分三批加入硝酸，每次間隔時間約lh，再攪拌至溶液澄清透明。用硝酸作膠溶劑時生成的溶膠透明度高，且不易析出沉淀。由于硝酸的加入量不同，將導致溶液的PH值不同，從而對Sol-Gel過程和最終形成的氧化鋁溶膠產(chǎn)生影響。硝酸的加入量過低或過高，會造成粒子的沉淀，造成粒子團聚。本方法采用的硝酸濃度為
1.65mol/L,其與異丙醇鋁的摩爾比為(0.15-0.3):1，這樣生成的氧化鋁溶膠穩(wěn)定、透明。
[0012]最后加入0.15%—0.3% 的 Disponer-W511 分散劑和 0.02%—0.04% 的DeformW-0506消泡劑，并攪拌均勻，待用。只有支撐體表面與溶膠有較好的潤濕性，才能確保涂膜的均勻性和干燥過程的穩(wěn)定性。否則，溶膠在支撐體表面難于鋪展，或在凝膠膜的干燥過程中形成局部缺陷。因此，在溶膠中加入適當?shù)姆稚┯兄诟纳迫苣z與支撐體表面的潤濕性。同時，由于攪拌回流會產(chǎn)生很多氣泡，在涂膜時，氣泡阻礙溶膠和支撐體的濕潤，通過添加消泡劑抑制氣泡的產(chǎn)生。
[0013]實施例1
取Imol磨細的異丙醇鋁加入80°C的95mol的去離子水中進行磁力攪拌，用水浴加熱維持去離子水的溫度；再加入1.65 mo I/L的硝酸1/33L攪拌，約Ih后再加入1/33L的上述硝酸攪拌，約Ih后第三次加入1/33L的上述硝酸攪拌，約30min后加入0.15% Disponer-ff511分散劑和0.02% DeformW-0506消泡劑，即得到溶膠。該溶膠穩(wěn)定、透明，涂覆至支撐體，成膜均勻。
[0014]實施例2
取Imol磨細的異丙醇鋁加入85°C的10mol的去離子水中進行磁力攪拌，用水浴加熱維持去離子水的溫度；再加入1.65 mo I/L的硝酸0.05L攪拌，約Ih后再加入0.05L的上述硝酸攪拌，約Ih后第三次加入0.05L的上述硝酸攪拌，約30min后加入0.25%Disponer-W511分散劑和0.03% DeformW-0506消泡劑，即得到溶膠。該溶膠穩(wěn)定、透明，涂覆至支撐體，成膜均勻。
[0015]實施例3
取Imol磨細的異丙醇鋁加入90°C的105mol的去離子水中進行磁力攪拌，用水浴加熱維持去離子水的溫度；再加入1.65 mo I/L的硝酸2/33L攪拌，約Ih后再加入2/33L的上述硝酸攪拌，約Ih后第三次加入2/33L的上述硝酸攪拌，約30min后加入0.3%Disponer-W511分散劑和0.04% DeformW-0506消泡劑，即得到溶膠。該溶膠穩(wěn)定、透明，涂覆至支撐體，成膜均勻。
[0016]上述實施方式僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應屬于本發(fā)明的范疇。
【主權(quán)項】
1.一種水處理用膜分離層溶膠的制備方法，其包括以下步驟: (1)研磨異丙醇鋁； (2)將異丙醇鋁加入熱的去離子水中進行磁力攪拌； (3)再分批加入硝酸，攪拌至溶液澄清透明； (4)最后加入分散劑和消泡劑攪拌均勻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:異丙醇鋁與去離子水的摩爾比為1:(95—105)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:去離子水的溫度為80°C-90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:硝酸濃度為1.65mol/L,其與異丙醇鋁的摩爾比為(0.15—0.3):lo
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于:硝酸均分三次加入，每次間隔時間為lh。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述分散劑為Disp0ner-W511，加入量為溶液質(zhì)量的0.15%—0.3%ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述消泡劑為DeformW-0506，加入量為溶液質(zhì)量的 0.02%—0.04%ο
【專利摘要】本發(fā)明涉及水處理用膜領(lǐng)域，具體說是一種水處理用膜分離層溶膠的制備方法，其包括研磨異丙醇鋁；將異丙醇鋁加入熱的去離子水中進行磁力攪拌； 再分批加入硝酸，攪拌至溶液澄清透明；最后加入分散劑和消泡劑攪拌均勻。本方法通過控制水解溫度和去離子水的用量，可使得制備較為穩(wěn)定的溶膠；同時，在溶膠中加入適當?shù)姆稚┯兄诟纳迫苣z與支撐體表面的潤濕性，提高成膜質(zhì)量，可避免出現(xiàn)裂紋；加之消泡劑可抑制氣泡的產(chǎn)生，進一步提高溶膠與支撐體表面的潤濕性。
【IPC分類】B01D71-06, B01D67-00
【公開號】CN104785127
【申請?zhí)枴緾N201510177515
【發(fā)明人】易鑒榮, 林荔琍, 唐臻, 吳堅
【申請人】柳州豪祥特科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月16日