超声辅助溶胶-凝胶法制备中空纤维TiO_(2)超滤膜

作     者：吕庆洋 张玉亭 顾学红 Lü Qingyang;ZHANG Yuting;GU Xuehong

作者机构：南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室南京211816 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2022年第37卷第10期

页      面：1051-1057页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(22035002,22008111) 国家重点研发计划(2021YFC2101200) 

主　　题：超滤膜 溶胶 凝胶 TiO_(2) 超声辅助 

摘      要：TiO_(2)膜具有亲水性强和热化学稳定性好等优点而用于超滤分离,但是TiO_(2)膜以管式膜为主,渗透通量低且制备周期长。为了提高TiO_(2)膜的渗透通量,并缩短膜的制备周期,本工作以钛酸四丁酯为前驱体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备高通量的中空纤维负载型TiO_(2)超滤膜。系统考察了硝酸与钛酸四丁酯的摩尔比(酸钛比)、超声时间和煅烧温度对TiO_(2)溶胶粒径及膜截留性能的影响。结果表明:当酸钛比为0.25时,溶胶的平均粒径为3252 nm,采用超声处理30 s后,平均粒径减小至1817 nm。采用超声后的溶胶循环涂膜并在350℃煅烧两次后可得到完整无缺陷的中空纤维TiO_(2)超滤膜,膜层平均厚度为1μm,膜的纯水渗透通量为145 L·m^(-2)·h^(-1)·bar^(-1)(1 bar=0.1 MPa),葡聚糖截留分子量为2586 Da,对应的平均孔径为2.5 nm。