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  PAGE \* MERGEFORMAT 10 Al2O3系复合微滤膜 摘要：铝是生活中不可缺少的元素，Al2O3在工业中也有很多的应用。本文主要探讨Al2O3在膜上的应用，并研究Al2O3系复合微滤膜的制备方案。 膜科学技术是是材料科学和过程工程科学等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的新领域。膜分离技术能够广泛的应用于石油化工、煤化工、环境、水质净化、食品、医药、生物工程等行业。膜分离技术的发展取决于膜材料和制备技术，而制备能够耐高温、适应pH值范围广、稳定性好、性价比高的液体过滤无机膜是近年来制模技术的重要发展方向。因此以陶瓷膜为原材料的制模技术成为当今该领域所关注和发展的重要问题。 氧化铝膜的应用占到了无机膜的一半以上，但是单一的氧化铝膜在高温及酸或碱的条件下容易变性，相比于单一膜，复合膜能在??加苛刻的条件下使用。 本文主要介绍Al2O3–SiO2–ZrO2复合陶瓷膜以及Al2O3–SiO2–ZrO2–TiO2陶瓷膜的制备和应用。 关键词：前驱体，Al2O3，Al2O3–SiO2–ZrO2复合陶瓷膜，Al2O3–SiO2–ZrO2–TiO2陶瓷膜，溶胶-凝胶法。 目录 绪论 膜科学的历史 陶瓷微滤膜的应用 本论文的研究内容 膜的工作原理 Al2O3系多孔复合陶瓷膜 溶胶-凝胶膜制备方法 有机醇盐水解法制备Al2O3系多孔复合陶瓷膜 无机盐水解法制备Al2O3系多孔复合陶瓷膜 微勃加热法制备Al2O3系多孔复合陶瓷膜 结论 Al2O3–SiO2–ZrO2–TiO2复合膜 制备条件分析 参考文献 Al2O3系复合微滤膜 绪论 膜科学的历史 以天然和人工合成的高分子聚合物制成的微滤膜的现代过滤技术始于十九世纪中叶。 微滤膜若从1907年Bechhold制得系列化多孔火棉胶膜问世算起，至今有近百年历史。1925年，在德国格廷根成立了世界上第一个微滤膜公司，专门经销和生产微滤膜。而微孔膜的广泛应用是从二战之后开始的，第二次世界大战之后，美英等国家得到德国微滤膜公司的资料，于1947年相继成立了工业生产机构。20世纪60年代，随着聚合物材料的开发、成膜机理的研究和制模技术的提高，膜品种的应用领域也得到了很大的拓展。 20世纪70年代末，一种新型的膜分离技术——陶瓷分离膜进入了工业领域，这期间主要发展的工业用膜是陶瓷微滤膜和陶瓷超滤膜。采用Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2等材料的陶瓷膜克服了有机膜的不足，其开发和应用日趋活跃。 我国的制模技术始于20世纪80年代，90年代后科技部将无机膜的研究分别列入“863”计划科技攻关计划以及“973”计划，推进了陶瓷微滤膜的工业化进程。 虽然我国无机膜的发展很快并且取得了很大的成绩，但是我国的研究与国际上的先进水平还有很大的差距。 陶瓷微滤膜的应用 陶瓷微滤膜的主要用途 应用膜技术处理受到污染的水，可使大肠杆菌、有机污染物减少到饮用水的标准。 在电子工业中用于纯水以及超纯水的终端处理，脱出生产过程中产生的新的污染。 在医药卫生中主要用于制备无菌液体，比如组织也培养、抗生素、血清、血浆蛋白等多种溶液的灭菌。 陶瓷微滤膜用于生物和微生物的检查分析，酒的制备，润滑油的制备等多项领域。 本论文的研究内容 本论文主要讨论Al2O3系多孔复合陶瓷膜的工作原理、成膜机理、制备技术以及用不同方法制备出的膜的性能和应用。 三种不同的制备方法，即有机醇盐水解法制备Al2O3系多孔复合陶瓷膜、无机盐水解法制备Al2O3系多孔复合陶瓷膜、微勃加热法制备Al2O3系多孔复合陶瓷膜。讨论Al2O3–SiO2–ZrO2–TiO2的各组成不同对膜性能的影响，讨论不同用途的复合膜的不同应用。 膜的工作原理 膜是指分隔两相，并以特定的方式限制和传递各种化学物质的界面。其厚度一般从几微米到几毫米，每种膜都是一类过滤元件，与通常的过滤分离方式一样，要求被分离的混合物中至少有一种组分几乎可以无阻碍的通过膜，而其他组分则不同程度的受到阻隔。 微孔过滤有被称为精过滤，微孔过滤以，微孔过滤以压力为推动力，利用膜的筛分作用进行分离的膜过程。一般认为微滤的分离机理为筛分机理，即膜的物理结构其主要作用。 膜的表面截留分为机械截留作用和物理活吸附截留作用以及架桥截留。 机械截留作用是指，膜具有截留比它孔径大或者孔径相当的微粒或者杂质的特点。 物理作用或者吸附截留作用，其中包括吸附和电性能的影响。 孔模型是用来描绘微孔过滤和超滤等过程的。他以传递机理为基础，在压力差为推动力的传递情况下，按不同的孔径来选择分离溶液中所含微利或大分子。溶剂的渗透速率取决于膜的孔隙率、孔径、溶液的粘度、溶剂在膜中的扩散曲折因子、膜的厚度以及摸上下游的压力差，可表达为：