多孔PZT压电陶瓷膜的制备及其抗污染性能.pdf

第68 卷 第3 期 化 工 学 报 Vol.68 No.3 March 2017 2017 年3 月 CIESC Journal ·1224 · DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157 多孔PZT 压电陶瓷膜的制备及其抗污染性能 毛恒洋，邱鸣慧，范益群 （南京工业大学化工学院，材料化学工程国家重点实验室，国家特种分离膜工程技术研究所，南京 210009 ） 摘要：以PbZr Ti O （PZT ）压电陶瓷粉体为原料，通过干压成型的方法制备多孔PZT 陶瓷膜，考察了煅烧温度 x 1-x 3 对多孔PZT 陶瓷膜的机械强度、孔隙率以及纯水渗透性能的影响。当煅烧温度为950℃时，可制备出纯水渗透率 为850 L ·m−2 ·h−1 ·MPa−1，孔径为300 nm，机械强度为47.8 MPa ，孔隙率为34%的多孔PZT 陶瓷膜。在此基 础上，考察了极化温度与极化电压对多孔 PZT 陶瓷膜压电性能的影响，并对极化后的PZT 压电陶瓷膜进行萃取 和表面等离子刻蚀处理。结果表明：极化温度为120℃、极化电压强度为4 kV ·mm−1，极化后经热乙醇萃取及表 面等离子刻蚀4 min 后，多孔PZT 压电陶瓷膜在外加交流电为20 V 时，产生的共振振幅信号值达34.8 mV 。将制 备的多孔PZT 压电陶瓷膜在粒径为600 nm 的含油乳化液中进行过滤实验，发现陶瓷膜两端未加交流电时，其通 量在2 h 内衰减至4% 。而加交流电后，其稳定通量可维持在20%左右，表明制备的多孔PZT 压电陶瓷膜具有良 好的抗污染效果。 关键词：多孔陶瓷膜；压电陶瓷；极化；原位振动 中图分类号：TQ 174 文献标志码：A 文章编号：0438—1157 （2017 ）03—1224—07 Porous PZT ceramic membranes and their anti-fouling performance MAO Hengyang, QIU Minghui, FAN Yiqun (State Key Laboratory of Materials-oriented Chemical Engineering, National Engineering Research Center for Special Membranes, College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, Jiangsu, China) Abstract: Porous PZT ceramic membranes were fabricated by dry pressing PZT powder. Study of sintering temperature on mechanical strength, porosity and pure water permeability showed that the membrane obtained at