速率为1°C /min ;温度在低于600°C时升温(或降温)速率为2°C/min。通过接触角测试，结果表明该疏水无机多孔膜对水相接触角为106°。
[0031]本实例中:所述支撑体材料和过渡层材料中，不添加添加剂；所述过渡层材料中，膜层材料和支撑体材料所占过渡层材料质量的40%和60% ;所述疏水无机多孔膜中膜层、过渡层、支撑体分别占疏水无机多孔膜总质量的10%、10%和80%。
[0032]实施例4
[0033]称取4g氧化锌于研钵中。称量0.08g石蜡于0.72ml去离子水中，然后加入到氧化锌，研磨均匀后得到支撑体材料粉体。称取3g氧化铌，加入0.6g上述液体石蜡后研磨均匀，得到膜层材料粉体。另外称取0.9g氧化铌和2.1g氧化锌，加入0.6g上述液体石蜡后研磨均匀，得到过渡层材料粉体。通过干压成型法制成生坯，生坯具有五层结构:氧化铌膜层，过渡层，氧化锌支撑体层，过渡层，氧化铌膜层。然后在高温炉中1000°C烧结5h，然后冷却，得到氧化铌片式膜，其中温度在高于600°C时升温(或降温)速率为1.5°C/min;温度在低于600°C时升温(或降温)速率为3°C/min。通过接触角测试，结果表明该疏水无机多孔膜对水相接触角为105°。
[0034]本实例中:所述支撑体材料粉体和过渡层材料粉体中，添加剂的质量均为支撑体材料和过渡层材料质量的20% ;所述过渡层材料粉体中，膜层材料和支撑体材料所占过渡层材料质量的30%和70%;所述疏水无机多孔膜中膜层、过渡层、支撑体分别占疏水无机多孔膜总质量的30%、30%和40%。
[0035]实施例5
[0036]称取10g莫来石，加入25g乙基纤维素后球磨均匀，得到支撑体材料粉体。称取50g氧化钬和氧化镝复合材料(20g氧化钬和30g氧化镝)，加入12.5g乙基纤维素后球磨均匀，得到膜层材料粉体。另外称取1g上述比例的氧化钬和氧化镝复合材料和40g莫来石，加入12.5g乙基纤维素后球磨均匀，得到过渡层材料粉体。通过干压成型法制成生坯，生坯具有五层结构:氧化钬和氧化镝复合膜层，过渡层，莫来石支撑体层，过渡层，氧化钬和氧化镝复合膜层。然后在高温炉中1300°C烧结4h，然后冷却，得到氧化钬和氧化镝复合管式膜，其中温度在高于600°C时升温(或降温)速率为2°C /min ;温度在低于600°C时升温(或降温)速率为1°C /minο通过接触角测试，结果表明该疏水无机多孔膜对水相接触角为107°
[0037]本实例中:所述支撑体材料粉体和过渡层材料粉体中，添加剂的质量均为支撑体材料和过渡层材料质量的25% ;所述过渡层材料粉体中，膜层材料和支撑体材料所占过渡层材料质量的20%和80%;所述疏水无机多孔膜中膜层、过渡层、支撑体分别占疏水无机多孔膜总质量的25%、25%和50%。
[0038]实施例6
[0039]称取6g氧化镁和氧化铝的复合材料(Ig氧化镁和5g氧化铝)，加入1.8g碳粉后研磨均匀，得到支撑体材料粉体。称取2g氧化镥，加入0.6g碳粉后研磨均匀，得到膜层材料粉体。另外称取0.2g氧化镥和1.Sg上述比例的氧化镁和氧化铝的复合材料，加入0.6g碳粉后研磨均匀，得到过渡层材料粉体。通过干压成型法制成生坯，生坯具有五层结构:氧化镥膜层，过渡层，氧化镁和氧化铝的复合支撑体层，过渡层，氧化镥膜层。然后在高温炉中1400°C烧结3h，然后冷却，得到氧化镥片式膜，其中温度在高于600°C时升温(或降温)速率为3°C /min ;温度在低于600°C时升温(或降温)速率为1.5°C /min。通过接触角测试，结果表明该疏水无机多孔膜对水相接触角为106.5°。
[0040]本实例中:所述支撑体材料粉体和过渡层材料粉体中，添加剂的质量均为支撑体材料和过渡层材料质量的30% ;所述过渡层材料粉体中，膜层材料和支撑体材料所占过渡层材料质量的10%和90%;所述疏水无机多孔膜中膜层、过渡层、支撑体分别占疏水无机多孔膜总质量的20%、20%和60%。
【主权项】
1.一种疏水无机多孔膜，其特征在于是由支撑体、支撑体两侧的过渡层以及最外侧两层膜层共五层结构构成；其中五层结构中膜层、过渡层、支撑体的质量分别占总疏水无机多孔膜总质量的I?30%、2?30%以及40?97%。
2.根据权利要求1所述的疏水无机多孔膜，其特征在于所述的支撑体的材料是由莫来石、氧化铝、氧化钛、氧化锆、钇稳定氧化锆、氧化锌或氧化镁中的一种材料或一种以上的复合材料；所述的膜层的材料是由氧化钇、氧化锆、氧化铌、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥、氧化镱或氧化镥中的一种或一种以上的复合材料。
3.根据权利要求1所述的疏水无机多孔膜，其特征在于所述的过渡层的材料是由膜层材料和支撑体材料混合而成；其中膜层材料质量占过渡层材料质量的I?50%，支撑体材料的质量占过渡层材料质量的50?99%。
4.根据权利要求1所述的疏水无机多孔膜，其特征在于疏水无机多孔膜表面对水相体系的静态接触角大于105°。
5.根据权利要求1所述的疏水无机多孔膜，其特征在于疏水无机多孔膜是片式膜、管式膜或平板膜中的一种。
6.一种制备如权利要求1所述的疏水无机多孔膜的方法，其具体步骤如下: (1)将支撑体材料研磨后加入添加剂，混合均匀后制成支撑体材料粉体； (2)将膜层材料加入添加剂，混合均匀后制成膜层材料粉体； (3)将膜层材料粉体和支撑体材料粉体混合均匀后制成过渡层材料粉体； (4)依次将步骤(2)制备的膜层材料粉体、步骤(3)制备的过渡层材料粉体、步骤(I)制备的支撑体材料粉体、步骤(3)制备的过渡层材料粉体、步骤(2)制备的膜层材料粉体置于模具内，制成五层结构生坯； (5)将步骤(4)制备的生坯高温烧结后冷却，制成疏水无机多孔膜。
7.根据权利6所述的方法，其特征在于步骤⑴和步骤⑵所述的添加剂均为碳粉、淀粉、石蜡、聚乙烯醇、甲基纤维素或乙基纤维素中的一种或一种以上混合试剂。
8.根据权利6所述的方法，其特征在于步骤(I)添加剂加入质量为支撑体材料质量的O?30% ;步骤(2)中添加剂加入质量为膜层材料质量的O?30%。
9.根据权利6所述的方法，其特征在于步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中所述的混合方法为研磨或球磨中的一种；步骤(4)所述的生坯制备方法为注浆成型法、流延成型法、挤压成型法或干压法中的一种。
10.根据权利6所述的方法，其特征在于步骤(6)高温烧结过程中，烧结温度为1000?1400°C，烧结时间为2?5h ;升温或降温速率均为0.5?4°C /min。
【专利摘要】本发明涉及一种疏水无机多孔膜及其制备方法，其特征在于是由支撑体、支撑体两侧的过渡层以及最外侧两层膜层共五层结构构成；依次将膜层、过渡层、支撑体、过渡层以及膜层材料粉体置于模具内，制成五层结构生坯，然后通过高温烧结成型。本发明的疏水无机膜制备方法简单，制备成本低，制备出的膜可耐有机溶剂，同时具有高的热稳定性以及高的机械强度，使用周期长。并且多层结构可以解决单层结构中支撑体和膜层材料的热膨胀性能不匹配的问题，增强了支撑体和膜层的结合力。本发明制备的疏水无机多孔膜层对油浸润速度快，对油水混合物及油水乳液(或乳化油水)具有优先透过油(包括乳化油)的功能。
【IPC分类】B01D69-10, B01D69-02, B01D71-02, B01D67-00, B01D17-022
【公开号】CN104857859
【申请号】CN201510160811
【发明人】金万勤, 陈天瑀, 任小明
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月7日