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多孔堇青石中空纤维陶瓷膜的制备与表征(英文)

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硅酸盐学报 2010年第2期38卷 342-346页

作者：张小珍周健儿景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室江西景德镇333001

采用相转化和烧结法,通过一步成型制备了新颖的堇青石中空纤维陶瓷膜,并对制备的中空纤维膜微观结构、孔隙率和孔径分布、抗弯强度、纯净水通量和氮气渗透性等结构与性能进行了表征。结果表明:堇青石中空纤维膜为多孔非对称结构,由内部... 详细信息

采用相转化和烧结法,通过一步成型制备了新颖的堇青石中空纤维陶瓷膜,并对制备的中空纤维膜微观结构、孔隙率和孔径分布、抗弯强度、纯净水通量和氮气渗透性等结构与性能进行了表征。结果表明:堇青石中空纤维膜为多孔非对称结构,由内部大孔层和外部海绵状多孔层组成。在1360℃保温2h制备的堇青石中空纤维膜孔隙率为39.2%,抗弯强度为76.5MPa。0.10MPa压差下的纯净水和氮气渗透性分别达到61.34m3/(m2·h·MPa)和7824m3/(m2·h·MPa)。实验证明,采用较大粒径的廉价工业级粉体为原料,可制备非对称的中空纤维陶瓷微滤膜。

关键词：堇青石中空纤维非对称膜相转化法表征

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莫来石陶瓷超滤膜的制备与表征

人工晶体学报 2009年第5期38卷 1179-1183页

作者：周健儿张小珍胡学兵孙露刘磊景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室景德镇333001

以正硅酸乙脂(TEOS)和Al(NO3)3.9H2O为主要原料,聚乙烯醇(PVA)和甘油为添加剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍涂覆法在管状α-Al2O3支撑体上制备莫来石陶瓷超滤膜。采用XRD、SEM、N2吸附法、渗透通量和截留分子量测定等方法对制备的超滤膜进行... 详细信息

以正硅酸乙脂(TEOS)和Al(NO3)3.9H2O为主要原料,聚乙烯醇(PVA)和甘油为添加剂,通过溶胶-凝胶法和浸渍涂覆法在管状α-Al2O3支撑体上制备莫来石陶瓷超滤膜。采用XRD、SEM、N2吸附法、渗透通量和截留分子量测定等方法对制备的超滤膜进行了结构和性能表征。结果表明,莫来石单相溶胶浓度为0.28mol/L、pH=2.0、PVA和甘油加入量分别为1.5wt%和6wt%时,经三次涂覆和1200℃保温2h烧成后,可获得表面结构均匀平整、不开裂的莫来石超滤膜;制备的莫来石超滤膜平均孔径为8.4nm,厚度约1.8nm,其平均纯净水渗透通量和聚乙二醇(PEG)截留分子量分别为46.8L.m-2.h-1.(105Pa)-1和9kDa。

关键词：莫来石超滤膜溶胶-凝胶法孔径分布渗透通量

SiC陶瓷表面高温耐碱腐蚀Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6涂层的制备

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稀有金属材料与工程 2009年第S2期38卷 755-758页

作者：周健儿张小珍胡学兵彭仕江景德镇陶瓷学院江西省高校无机膜重点实验室

采用浆料浸渍涂覆法在SiC陶瓷表面制备Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6(C0.6M0.4ZP)涂层,以改善其高温耐碱腐蚀性能。通过在C0.6M0.4ZP溶胶中加入平均粒径为40nm的C0.6M0.4ZP粉体和聚乙烯醇(PVA),制备高固含量的稳定胶态悬浮浆料,并在SiC陶瓷上制备... 详细信息

采用浆料浸渍涂覆法在SiC陶瓷表面制备Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6(C0.6M0.4ZP)涂层,以改善其高温耐碱腐蚀性能。通过在C0.6M0.4ZP溶胶中加入平均粒径为40nm的C0.6M0.4ZP粉体和聚乙烯醇(PVA),制备高固含量的稳定胶态悬浮浆料,并在SiC陶瓷上制备C0.6M0.4ZP涂层。浆料固含量为40%(质量分数,下同)、pH=6、PVA加入量为6%时,在1400℃保温3h烧成后可获得致密的C0.6M0.4ZP涂层,一次涂覆涂层厚度可达200μm,且涂层与SiC陶瓷基体结合良好。经1000℃,96h碱腐蚀后,涂层试样没有明显的质量损失,而未涂覆试样质量损失达到20.1%;涂层试样的强度衰减5.7%,远低于未涂覆试样的40.5%。

关键词： SiC陶瓷耐碱腐蚀 Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6 涂层

预烧温度对二次煅烧工艺合成的针状莫来石显微形貌的影响

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人工晶体学报 2010年第5期39卷 1281-1285页

作者：周健儿赵世凯胡学兵汪永清王德林景德镇陶瓷学院江西省高等学校无机膜重点实验室景德镇333001

本实验以工业氢氧化铝、粘土、某氧化物催化剂以及有机成型剂为主要原料,采用二次煅烧工艺,低温预烧排除部分有机物后,再高温气体催化制备针状莫来石。实验结果表明:二次煅烧工艺能够有效消除有机物的毒化作用,当预烧温度为400℃,保温30... 详细信息

本实验以工业氢氧化铝、粘土、某氧化物催化剂以及有机成型剂为主要原料,采用二次煅烧工艺,低温预烧排除部分有机物后,再高温气体催化制备针状莫来石。实验结果表明:二次煅烧工艺能够有效消除有机物的毒化作用,当预烧温度为400℃,保温30 min,制得针状莫来石显微形貌良好;当预烧温度低于400℃则无法消除有机物的毒化作用;预烧温度高于450℃,则因催化剂挥发量加大,而对催化反应产生不利影响。

关键词：针状莫来石二次煅烧预烧温度显微形貌

ZnO改性Al_2O_3颗粒表面荷电性研究

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人工晶体学报 2008年第3期37卷 721-725页

作者：周健儿张小珍汪永清胡学兵景德镇陶瓷学院江西省高等学校无机膜重点实验室景德镇333001

以硝酸锌、尿素为主要原料,采用均相沉淀法在Al2O3粉体颗粒表面制备了纳米ZnO改性涂层,涂层由5～10nm的ZnO颗粒组成。宏观电泳测试和Zeta电位分析表明,经ZnO改性前后Al2O3颗粒在水溶液中的表面荷电性能发生了明显的改变,未改性Al2O3的Z... 详细信息

以硝酸锌、尿素为主要原料,采用均相沉淀法在Al2O3粉体颗粒表面制备了纳米ZnO改性涂层,涂层由5～10nm的ZnO颗粒组成。宏观电泳测试和Zeta电位分析表明,经ZnO改性前后Al2O3颗粒在水溶液中的表面荷电性能发生了明显的改变,未改性Al2O3的Zeta电位等电点为pH=6.3,而ZnO涂层改性Al2O3颗粒在pH=2.2～12时均显示出荷负电性能。采用XRD、EDS能谱及拉曼光谱等分析测试并结合纳米ZnO的表面晶体结构特征,对ZnO改性Al2O3颗粒表面的负电荷来源进行了探讨。

关键词： ZnO 改性涂层 Al2O3颗粒表面荷电性

纳米ZnO改性在ZrO_2微滤膜油水分离过程中的作用

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西安交通大学学报 2011年第2期45卷 117-120页

作者：周健儿胡学兵包启富汪永清张小珍景德镇陶瓷学院江西省高等学校无机膜重点实验室江西景德镇333001

采用均相沉淀法,对ZrO2微滤膜进行纳米ZnO改性,考察了未改性和ZnO改性微滤膜在油水分离过程中的渗透通量和油截留率的变化规律.实验结果表明,改性微滤膜具有良好的显微结构,同时在油水分离过程中,改性膜的渗透通量明显高于未改性膜,其中... 详细信息

采用均相沉淀法,对ZrO2微滤膜进行纳米ZnO改性,考察了未改性和ZnO改性微滤膜在油水分离过程中的渗透通量和油截留率的变化规律.实验结果表明,改性微滤膜具有良好的显微结构,同时在油水分离过程中,改性膜的渗透通量明显高于未改性膜,其中ZnO一次改性微滤膜的渗透通量比未改性膜提高了26.2%.在进行了120 min的油水分离后,未改性膜渗透液中的油浓度仍未达标,而改性膜的渗透液已经达标,且其油截留率均高于未改性膜.

关键词：纳米ZnO改性 ZrO2 微滤膜油水分离渗透通量油截留率

工艺参数对TiO_2改性α-Al_2O_3微滤膜油水分离效率的影响

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人工晶体学报 2010年第1期39卷 242-245页

作者：周健儿胡学兵汪永清张小珍潘锦添景德镇陶瓷学院江西省高等学校无机膜重点实验室景德镇333001

以硫酸钛和尿素为原料,采用均相沉淀法对α-Al2O3微滤膜进行二氧化钛改性,并考察了反应物浓度和涂覆次数对改性微滤膜油水分离效率的影响规律。研究结果表明:通过二氧化钛改性,微滤膜的渗透通量得到了有效地提高。特别是当硫酸钛物质的... 详细信息

以硫酸钛和尿素为原料,采用均相沉淀法对α-Al2O3微滤膜进行二氧化钛改性,并考察了反应物浓度和涂覆次数对改性微滤膜油水分离效率的影响规律。研究结果表明:通过二氧化钛改性,微滤膜的渗透通量得到了有效地提高。特别是当硫酸钛物质的量浓度为0.2mol.L-1,涂覆次数一次时,TiO2改性微滤膜比未改性膜的渗透通量提高约25.23%,并且渗透液达到排放标准所需要的时间较未改性膜缩短了45min。

关键词： α-Al2O3 微滤膜二氧化钛改性油水分离渗透通量

平均孔径与改性氧化物对α-Al_2O_3微滤膜油水分离效率的影响

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硅酸盐学报 2010年第10期38卷 1900-1904页

作者：胡学兵周健儿汪永清张小珍景德镇陶瓷学院江西省高等学校无机膜重点实验室江西景德镇333001

在膜法处理含油废水的过程中,考察了不同平均孔径和氧化物改性的α-Al2O3微滤膜分离效率。结果表明:采用平均孔径为0.2μm的α-Al2O3微滤膜进行油水分离时,膜渗透通量达166.7L/(m2·h)且膜渗透液中的油含量为8.27mg/L。相对于ZnO改性,T... 详细信息

在膜法处理含油废水的过程中,考察了不同平均孔径和氧化物改性的α-Al2O3微滤膜分离效率。结果表明:采用平均孔径为0.2μm的α-Al2O3微滤膜进行油水分离时,膜渗透通量达166.7L/(m2·h)且膜渗透液中的油含量为8.27mg/L。相对于ZnO改性,TiO2改性的孔径为0.2μm的α-Al2O3微滤膜渗透通量达192.6L/(m2·h),较未改性膜提高15.5%,且表现出较好的抗污染性和耐酸碱腐蚀能力。同时,实验还从改性膜表面亲疏水性能和zeta电位角度,对改性膜渗透通量提高的机理进行了初步研究。

关键词：平均孔径改性氧化物氧化铝陶瓷膜油水分离耐酸碱性能

聚乙二醇分散Ca_(0.6)Mg_(0.4)Zr_4(PO_4)_6纳米粉的制备

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人工晶体学报 2007年第6期36卷 1359-1362,1367页

作者：张小珍周健儿赵学国汪永清胡飞景德镇陶瓷学院江西省高等学校无机膜重点实验室景德镇333001

以聚乙二醇(PEG4000)作分散剂,采用溶胶-凝胶法制备了Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6(C0.6M0.4ZP)纳米粉。TG-DSC和XRD分析表明,凝胶经900℃热处理即可获得单相的C0.6M0.4ZP纳米粉。SEM和纳米粒度分析表明,未加入分散剂PEG试样,晶粒发生严重的团... 详细信息

以聚乙二醇(PEG4000)作分散剂,采用溶胶-凝胶法制备了Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)6(C0.6M0.4ZP)纳米粉。TG-DSC和XRD分析表明,凝胶经900℃热处理即可获得单相的C0.6M0.4ZP纳米粉。SEM和纳米粒度分析表明,未加入分散剂PEG试样,晶粒发生严重的团聚现象,平均粒径达到138nm,而加入PEG后,颗粒之间的团聚显著减轻,2.0%质量分数PEG分散后试样颗粒平均粒径仅为55nm。

关键词： Ca0.6Mg0.4Zr4(PO4)纳米粉聚乙二醇分散剂溶胶-凝胶法