[发明专利]一种陶瓷膜支撑体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种陶瓷膜支撑体及其制备方法和应用。本发明的陶瓷膜支撑体由熔融石英、硼酸、造孔剂和粘结剂混合压制成型后再煅烧制成，熔融石英、硼酸的质量比为92～97:3～8，造孔剂的质量为熔融石英和硼酸总质量的40％～50％，粘结剂的质量为熔融石英、硼酸和造孔剂总质量的0.1％～0.2％。本发明的陶瓷膜支撑体的制备方法包括以下步骤：1)将熔融石英、硼酸和造孔剂混合，得到固体混合物；2)将固体混合物和粘结剂混合，压制成型，干燥，得到支撑体生坯；3)将支撑体生坯煅烧，即得陶瓷膜支撑体。本发明的陶瓷膜支撑体具有纯水通量大、紫外光透过率高、制备工艺简单、烧成时间短等优点，适合进行大面积推广应用。

技术领域

本发明涉及陶瓷膜过滤器技术领域，具体涉及一种陶瓷膜支撑体及其制备方法和应用。

背景技术

光催化反应具有高效、绿色、可持续等优点，是目前研究最为广泛的污染物降解手段之一。光催化膜反应器正是利用光催化反应来实现污水中的有机物降解与过滤协同处理的装置。目前，光催化膜反应器中光照的方向与膜的过滤方向相同，因此该反应器运行一定时间后滤饼层会阻挡紫外光照射膜上的光催化剂，导致反应器的运行效率显著下降，膜组件的使用寿命有限。研究发现，通过调整紫外光的照射方向，从膜的滤出方向进行照射，并将膜组件更换为具有紫外透过性能的陶瓷支撑体，则可以解决上述问题。然而，传统陶瓷膜支撑体的基体对紫外光的吸收大，且制成支撑体后还会伴随大量的气孔散射，最终导致陶瓷膜支撑体的紫外光透过性能较差，无法达到实际应用要求。

因此，有必要开发一种紫外光透过性能好的陶瓷膜支撑体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷膜支撑体及其制备方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种陶瓷膜支撑体，其由熔融石英、硼酸、造孔剂和粘结剂混合压制成型后再煅烧制成，熔融石英、硼酸的质量比为92～97:3～8，造孔剂的质量为熔融石英和硼酸总质量的40％～50％，粘结剂的质量为熔融石英、硼酸和造孔剂总质量的0.1％～0.2％。

优选的，所述熔融石英的粒径为100μm～500μm。

优选的，所述熔融石英中SiO₂的质量百分含量≥99.7％。

优选的，所述熔融石英、硼酸的质量比为92～95:5～8。

优选的，所述造孔剂为淀粉、木屑、碳粉中的至少一种。

进一步优选的，所述造孔剂为玉米淀粉。

优选的，所述粘结剂为羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的至少一种。

进一步优选的，所述粘结剂为羟乙基纤维素。

上述陶瓷膜支撑体的制备方法包括以下步骤：

1)将熔融石英、硼酸和造孔剂混合，得到固体混合物；

2)将固体混合物和粘结剂混合，压制成型，干燥，得到支撑体生坯；

3)将支撑体生坯煅烧，即得陶瓷膜支撑体。

优选的，步骤2)所述压制成型在压力50MPa～55MPa下进行。

优选的，步骤3)所述煅烧在1120℃～1180℃下进行。

进一步优选的，步骤3)所述煅烧在1120℃～1150℃下进行。

优选的，步骤3)所述煅烧的时间为0.5h～2h。

本发明的有益效果是：本发明的陶瓷膜支撑体具有纯水通量大、紫外光透过率高、制备工艺简单、烧成时间短等优点，适合进行大面积推广应用。

具体来说：