[发明专利]一种能用于膜蒸馏的碳化硅基疏水陶瓷膜的制备方法

权利要求书

1.一种能用于膜蒸馏的碳化硅基疏水陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括如下顺序步骤：

a)先采用氧化烧结法在碳化硅支撑体上制备二氧化硅包覆的碳化硅膜层，得到由二氧化硅包覆的碳化硅膜层与碳化硅支撑体组成的碳化硅基陶瓷膜；

b)然后采用接枝聚合法对制得的碳化硅基陶瓷膜进行疏水改性，得到能用于膜蒸馏的碳化硅基疏水陶瓷膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)包括如下具体操作：

a1)在碳化硅支撑体的表面喷涂碳化硅膜层浆料，然后进行自然干燥和真空干燥，得到涂覆有碳化硅膜层的碳化硅支撑体；

a2)将经干燥后的涂覆有碳化硅膜层的碳化硅支撑体放入管式炉中进行氧化烧结，得到由二氧化硅包覆的碳化硅膜层与碳化硅支撑体组成的碳化硅基陶瓷膜。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氧化烧结采用如下工艺：

①先在氩气气氛中，以5℃/分钟的升温速率由室温升温至200℃，然后在200℃保温15～25分钟；

②再在氩气气氛中，以1℃/分钟的升温速率由200℃升温至300℃，然后在300℃保温15～25分钟；

③再在氩气气氛中，以5℃/分钟的升温速率由300℃升温至600℃，然后在600℃保温15～25分钟；

④再在氩气气氛中，以5℃/分钟的升温速率由600℃升温至800℃，然后在800℃保温15～25分钟；

⑤再在氩气气氛中，以5℃/分钟的升温速率由800℃升温至900～1100℃；

⑥再在900～1100℃及空气气氛中保温烧结3～5小时；

⑦最后，在氩气气氛中，以5℃/分钟的降温速率降温至室温。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)包括如下具体操作：

b1)以甲醇与水的混合液作为溶剂，配制十八烷基三甲氧基硅烷(ODTMS)混合溶液；

b2)将经清洁处理后的碳化硅基陶瓷膜浸没在步骤b1)所配制的ODTMS混合溶液中，于50～90℃下进行接枝聚合反应1～8小时；

b3)取出经疏水改性后的碳化硅基陶瓷膜，于70～90℃下干燥1～3小时，即得能用于膜蒸馏的碳化硅基疏水陶瓷膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂是甲醇：水的体积比为19：1的混合液。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述ODTMS混合溶液的质量分数为0.1％～0.8％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：碳化硅基陶瓷膜悬空在接枝聚合反应器中并被ODTMS混合溶液所浸没，且在进行接枝聚合反应的同时进行电磁搅拌。