膨润土及烧结温度对黄土基陶瓷膜支撑体性能的影响*
2020-06-07薛刘蒂张健需黄开佩
功能材料 2020年5期
薛刘蒂,同 帜,张健需,行 静,黄开佩
(西安工程大学 环境与化学工程学院,西安 710048)
0 引 言
无机陶瓷膜因其具有耐高温、高化学稳定性、高机械强度、使用时间长、易反清洗再生等优点, 近年来已在净化水和空气、资源回收、食品工业、环境和其他行业领域获得应用, 得到国内外学者的广泛关注[1-5]。陶瓷膜是非对称膜结构,主要由膜支撑体及膜层两部分组成。其中陶瓷膜支撑体的制备成本是制约陶瓷膜工业化的关键因素之一,使得目前膜支撑体的研究制备主要集中在开发低成本材料[6-9],并取得相应的成果(如粉煤灰、硅藻土、突尼斯土、煤矸石、凹凸棒石黏土等)。
与传统的制备陶瓷支撑体的原料相比,黄土不仅廉价、易得,且分布广泛。但由于纯黄土中存在较多熔剂性氧化物,使之临界融化温度较低,故黄土基陶瓷膜支撑体烧结温度不能过高,只能进行中低温烧结。郝成伟等[10]研究发现膨润土可以增加烧结砖的可塑性;张长森等[11]通过添加膨润土对粉煤灰-城市污泥多孔陶瓷进行性能研究,表明添加膨润土可以提高多孔陶瓷的力学性能并对多孔陶瓷的微观结构有着明显的影响;朱素娟等[12]通过研究表明膨润土含量对支撑体的强度有促进作用。膨润土的主要成分是蒙脱石,其不仅具有良好的吸水膨胀性、可塑性、催化活性,而且具有较大的比表面积、良好的吸附性能、良好的润滑性和阳离子交换能力等多项优点[13]。制备黄土基陶瓷膜支撑体不但有助于提高黄土的经济价值,同时践行着绿色、环保、可持续发展的理念,为实行黄土的资源化利用提供理论支持与保障。……
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