文 献 综 述

1.1课题背景及意义

膜分离是在20世纪60年代后迅速崛起的一门新的分离技术，由于兼有分离、浓缩、纯化和精制等功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，其已被广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益。

根据膜制备材料的不同，膜可以分为有机膜和无机膜两种^[1]。无机陶瓷膜因其具有化学稳定性好、机械强度大、抗微生物能力强、耐高温、孔径分布窄等优点，近年来受到普遍关注与研究。新型陶瓷中空纤维膜除了具有传统陶瓷膜本身优点以外^[2]，还具有单位体积膜有效过滤面积大耐压性能好、机械强度高、膜组件小、制造成本低并且有利于膜通量与分离效率的提高，具有装填膜密度高和通量高等特点。因此，以陶瓷中空纤维膜为支撑体制备的分子筛膜在渗透通量和装填膜面积方面都表现出显著的优势，工业应用前景十分广阔，制备出适合分子筛膜生长的陶瓷中空纤维多孔支撑体是研究热点。

本文围绕α-Al₂O₃多通道陶瓷中空纤维支撑体的制备,研究了烧结温度对陶瓷中空纤维支撑体力学性能、微观形貌特征、孔径分布及孔隙率的影响。

1.2 陶瓷中空纤维多孔膜的研究概况及工艺原理

早期的中空纤维膜采用聚合物有机材料^[3]，但是有机中空纤维膜具有不耐高温、PH值分布范围窄、孔径分布宽、机械强度低、渗透率低与容易水解等缺点，限制其工业化应用。经过国内外多年的研究，以无机陶瓷为膜材料的陶瓷中空纤维多孔膜以其优点得到广泛的研究。陶瓷中空纤维多孔膜的主要制备方法有熔融法纺丝、反应结合成型技术(RBAO)与干-湿法纺丝等^[4]。

本文采用的实验工艺是干-湿法纺丝。陶瓷中空纤维膜的纺丝液除了由有机聚合物、有机溶剂与造孔剂配制的聚合物溶液外，还添加了一定量的陶瓷粉体。与有机高分子中空纤维膜的制备过程类似，用干-湿法纺丝工艺制备陶瓷中空纤维膜，其核心都是相转化成膜原理^[5]。

相转化法制膜．是利用制备一定组成的均相聚合物溶液，通过物理方法使溶液中的溶剂与周围环境中的非溶剂发生传质交换，改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚台物溶液发生相分离．最终转变成一个三维大分子网络式凝胶结构，该凝胶结构中聚合物是连续相．分散相为聚合物洗脱后留下的孔状结构。