改性无造孔剂硅藻土陶瓷滤膜的制备及其性能研究

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【摘要】 选择常见硅藻土粉末为主要原料，通过不同种类硅藻土粉末组合，添加合适比例的增稠剂、造孔剂及助凝剂，在合适的升温曲线下烧结，可以制出多孔硅藻土过滤材料.实验排除制造多孔材料需要造孔剂的限制，用原始硅藻土和焙烧硅藻土两种原料组合配方，制备出一种多孔硅藻土陶瓷过滤材料.通过显微照片对比分析其截面微孔结构，通过比表面积及孔隙度分析仪测定对其进行吸附性能及比表面积测定，探讨了硅藻土粉末的配比及性能的影响因素.
【关键词】 硅藻土陶瓷；造孔剂；配比；性能
0引言
硅藻土一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的，其本质是含水的非晶质SiO2 .硅藻土主要成分为无定形的SiO2，并含有少量Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质.硅藻土通常呈浅黄色或浅灰色，质软，多孔而轻，工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及硅藻土助滤剂，催化剂载体等.
陶瓷膜是固态膜的一种，主要成分是Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO2等无机材料制备的多孔膜，孔隙率通常在30%～50%，孔径范围50 nm～15 μm.具有化学稳定性好，耐酸、耐碱、耐有机溶剂，同时机械强度大，可反向冲洗，抗微生物能力强，耐高温，孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的应用.陶瓷膜与同类的塑料制品相比，具有许多优点，它坚硬、承受力强、耐用、不易阻塞，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力.
硅藻土陶瓷是近年来新兴的无机材料，其结合了硅藻土的特性和普通陶瓷的优点，其易清洗、易更换、寿命长，尤其是由于其多孔、耐高温、耐腐蚀的特点，被广泛应用于饮用水、矿泉水的净化，除菌及医药、电子行业无菌水、消毒水、高纯水的制备、化工、环保等涉水行业.
依照使用方向和对材料特性的不同需求，市场上已经出现多种用于环保领域的普通陶瓷材料，如微孔陶瓷滤芯和多孔陶瓷填料等，主要成分多为Al2O3.硅藻土陶瓷材料近年来也陆续在市场上出现，也多以微孔陶瓷滤芯的形式出现，多用于小型饮用水净化设备.笔者使用三种普通硅藻土粉末材料，以适当比例混合并添加增稠剂、造孔剂和助凝剂，通过大量实验，排除制造多孔材料需要造孔剂的限制，用原始硅藻土与焙烧硅藻土两种原料组合配方，采取普通烧结方法制备出一种多孔硅藻土陶瓷过滤材料.
1配方研制试验
1.1原料概况
首先，该实验所用基本原料为表1所列三种硅藻土.