隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,水環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重。傳統(tǒng)的水處理方法存在一定的局限性且效率低下。因此,開發(fā)高效、節(jié)能、無污染的水處理技術(shù)是目前水環(huán)境治理的關(guān)鍵。陶瓷膜具有分離效率高、效果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機(jī)械強(qiáng)度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護(hù)簡便、使用壽命長等眾多優(yōu)勢。然而目前陶瓷膜制備成本較高且用于陶瓷膜支撐體的鈦酸鋁陶瓷存在兩大缺陷;用于膜層的六鈦酸鉀晶須合成溫度高,能耗大,不利于綠色環(huán)保。因此,通過改進(jìn)工藝和選擇合適的添加劑來降低支撐體的成本同時提高其性能;改進(jìn)工藝制備出形貌、性能優(yōu)良的六鈦酸鉀晶須;制備高滲透量和具有光催化性能的復(fù)合陶瓷膜是目前研究的重點。本論文采用凹凸棒土作為添加劑制備出高性能鈦酸鋁多孔陶瓷;以環(huán)氧丙烷為凝膠驅(qū)動劑,分別采用溶膠-凝膠兩步法和一步法制備六鈦酸鉀晶須;以自制的支撐體采用溶膠-凝膠法制備多功能陶瓷膜。主要研究結(jié)果如下:1.以Al₂O₃和TiO₂為原料,采用燒結(jié)工藝制備鈦酸鋁陶瓷。在反應(yīng)原料中加入不同量凹凸棒土添加劑以及在不同溫度... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Al2O3-TiO2系二元相圖

圖 2.5 為凹凸棒土添加量為 25 wt%，不同燒結(jié)溫度下支撐體的孔徑分布可以看出樣品的孔徑分布受燒結(jié)溫度影響明顯。從圖 2.5（a）中可以看出溫度為1200℃得到的樣品的孔徑分布只有一個平均孔徑6 μm的單峰。然 2.5（b）中，孔徑分布曲線的峰值向小尺寸方向轉(zhuǎn)移，同時峰值由 120峰轉(zhuǎn)變成雙峰，分別對應(yīng)為 4.5 μm 和 8 μm。當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到 1400℃和℃時（見圖 2.5c 和圖 2.5d），孔徑分布曲線上的雙峰進(jìn)一步向小尺寸方，最終支撐體的孔徑小于 0.5 μm，這是由于隨著燒結(jié)溫度的升高，支撐體結(jié)致密化。雖然 Xu 和 Yang 等人[74]報導(dǎo)制備的多孔鈦酸鋁陶瓷的平均孔 μm，甚至達(dá)到 1.0 μm 到 35 μm 的寬的孔徑分布，但他們制備的鈦酸鋁支撐體的孔徑分布幾乎觀察不到這種雙峰孔徑分布。將圖 2.5（a）、（)、（d）比較可以看出，在燒結(jié)溫度達(dá)到 1300℃及以上，孔徑分布才會種有趣的雙峰分布。這可以歸因于復(fù)雜的固相反應(yīng)，如高溫下莫來石的反酸鹽化合物的生成。不管怎樣，在制備的鈦酸鋁陶瓷膜支撐體中沒有出現(xiàn)不規(guī)則的宏觀裂紋或其他類型的結(jié)構(gòu)缺陷，比如結(jié)構(gòu)中的大孔。(a)(b)

樣品呈現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)同時在結(jié)構(gòu)中可以看出一些較小的裂紋，見圖2.7（a）和（b）。然而，從圖 2.7（c）和（d）可以看出，隨著燒結(jié)溫度的升高，在晶界處出現(xiàn)更多的裂紋，結(jié)構(gòu)變得更加致密，導(dǎo)致收縮變大和較窄的孔徑生成，這與圖 2.3、圖 2.5 的結(jié)果一致。1200 1250 1300 1350 1400 1450 15002025303540455055Flexurestrength(MPa)Sintering temperature (oC)No.2No.3No.4No.5No.6


本文編號：3575120