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• 一、陶瓷膜技術(shù)在柴胡提取過程中有什么應(yīng)用？
• 二、探究水處理陶瓷膜制備與應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展論文
• 三、手機(jī)陶瓷膜防摔原理
• 四、無機(jī)陶瓷膜的介紹

一、陶瓷膜技術(shù)在柴胡提取過程中有什么應(yīng)用？

中藥材柴胡中通常含有皂苷、生物堿、有機(jī)酸、萜類化合物等以及蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)、多糖、淀粉、纖維素、無機(jī)鹽等。采用傳統(tǒng)的板框、離心等方式無法將纖維、淀粉等大分子雜質(zhì)除去，最終導(dǎo)致產(chǎn)品純度不高。利用陶瓷膜分離技術(shù)可在不損失藥物有效成分的前提下去除高分子雜質(zhì)。陶瓷超濾膜技術(shù)根據(jù)分子量大小、結(jié)構(gòu)、藥液溫度、濃度、pH值、粘度等，選擇不同孔徑的膜與操作參數(shù)，以陶瓷膜的選擇性篩分原理，截留大分子雜質(zhì)，使中藥有效成分透過，高分子無效成分被截留，從而達(dá)到澄清除雜、久置無沉淀的效果。

陶瓷膜過濾系統(tǒng)自動化程度高，運(yùn)行安全穩(wěn)定，系統(tǒng)密封性良好有效實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，為柴胡提取提供了高效的技術(shù)支持。

二、探究水處理陶瓷膜制備與應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展論文

探究水處理陶瓷膜制備與應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展論文

膜技術(shù)被認(rèn)為是21 世紀(jì)最優(yōu)前景的水處理技術(shù)之一，膜材料技術(shù)、膜分離技術(shù)在近十幾年得到很大發(fā)展，在水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。水處理陶瓷膜的過濾、分離性能與膜孔徑大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切關(guān)系。陶瓷膜的活性分離層是顆粒以任意堆積方式形成的，孔隙率通常為30 ～ 35%，且曲折因子調(diào)控較為困難，陶瓷膜的水處理效能受到局限。研究陶瓷膜制備、修飾、工藝優(yōu)化新技術(shù)以提高其過濾、分離、抗污染效能是水處理陶瓷膜領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

1. 水處理陶瓷膜制備技術(shù)

1.1 致孔劑制備技術(shù)

致孔劑是提高水處理陶瓷孔隙率簡單又經(jīng)濟(jì)的方法，致孔劑可分為無機(jī)物和有機(jī)物兩類。無機(jī)致孔劑有碳酸銨、碳酸氫銨和氯化銨等高溫易分解的鹽類或無機(jī)碳如石墨、煤粉等;有機(jī)致孔劑主要包括天然纖維、高分子聚合物，如鋸末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 為膜基體，以膨潤土為燒結(jié)助劑，以玉米淀粉作為造孔劑通過擠出、交聯(lián)、干燥、燒結(jié)等過程制備陶瓷膜。研究發(fā)現(xiàn)隨著淀粉含量的增加，Al2O3 支撐體的最大孔徑和平均孔徑均有所增大，陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

1.2 模板劑制備技術(shù)

模板劑可有效控制所合成材料的形貌、結(jié)構(gòu)和大小，并制備出孔結(jié)構(gòu)有序、孔徑均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板劑法具有豐富的選材和靈活的調(diào)節(jié)手段，采用模板劑法制備水處理陶瓷膜極具前景。Xia 等 以有機(jī)聚苯乙烯微球?yàn)槟０鍎?，采用UV 聚合的方法制備出孔徑為100nm 的三維有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 為模板劑制備出具有三維有序大孔的金屬氧化物材料，其孔隙率范圍為66 ～ 81%。表面活性劑在溶液中可以形成膠束、微乳、液晶、囊泡等自組裝體，也常被用作自組裝技術(shù)中的有機(jī)物模板劑。利用表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨為模板劑可制備出有序的介孔分子篩MCM41，具有多種對稱性能的孔道，孔徑在2 ～ 50nm 的.范圍內(nèi)。Choi 等以Tween80 為模板劑制備了具有梯度孔徑結(jié)構(gòu)的TiO2-Al2O3 陶瓷膜，陶瓷膜的滲透性能大大提高。

1.3 纖維層積制備技術(shù)

陶瓷纖維材料在成膜過程中可以迅速在支撐體表面沉積搭橋，明顯減少了膜層的內(nèi)滲，并且容易得到較高的孔隙率和比表面積，對膜材料滲透性能的提高具有顯著作用。Ke 等 以TiO2 纖維為原料，通過旋涂法制備出平均孔徑在50nm 的陶瓷纖維膜，對球形粒子截留率超過95%，膜通量在900Lm-2h-1 以上。

1.4 溶膠- 凝膠制備技術(shù)

溶膠- 凝膠技術(shù)主要是通過調(diào)整材料尺寸控制陶瓷膜分離層的分離精度。溶膠- 凝膠法可形成納米級別的溶膠，得到的陶瓷膜層孔徑小、孔徑分布窄，適用于高滲透選擇性的超濾膜和納濾膜的制備。Tsuru 等 利用聚合溶膠路線制備出平均孔徑0.7 ～ 2.5nm 的TiO2 納濾膜，對PEG 的截留分子量為500 ～ 000Da，對Mg2+ 的截留率為88%。

2. 水處理陶瓷膜修飾技術(shù)

2.1 化學(xué)氣相沉積修飾技術(shù)

采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)在陶瓷膜表面沉積硅氧化物或金屬氧化物來改善陶瓷膜孔結(jié)構(gòu)以及過濾性能，是一項(xiàng)非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技術(shù)對平均孔徑為4nm 的Al2O3 陶瓷膜進(jìn)行修飾，制備出孔徑范圍為0.4 ～ 0.6nm 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高溫、真空的環(huán)境中進(jìn)行，并且要求前驅(qū)物具有一定的揮發(fā)性。

2.2 原子層沉積修飾技術(shù)

原子層沉積技術(shù)(ALD)可將物質(zhì)以單原子膜形式層層沉積在陶瓷膜表面，從而構(gòu)建陶瓷膜表面微納結(jié)構(gòu)。Li 等 在平均孔徑50nm 的陶瓷膜表面上通過原子層沉積氧化鋁層，通過控制原子層沉積次數(shù)來調(diào)控膜的平均孔徑，改性后陶瓷膜對BSA的截留率由2.9% 升至97.1%。

2.3 表面接枝修飾技術(shù)

表面接枝技術(shù)常被用來調(diào)控膜材料的表面性質(zhì)，接枝過程將改變膜的孔結(jié)構(gòu)，達(dá)到減小孔徑的目的。陶瓷膜表面一般會吸附水形成大量羥基，通過接枝有機(jī)硅烷的方法在介孔膜表面可以修飾一層有機(jī)分子層。通過調(diào)控接枝分子的鏈長與官能團(tuán)等特性可以實(shí)現(xiàn)調(diào)控孔徑大小的目的，且能獲得特殊的表面性質(zhì)。Singh 等 發(fā)現(xiàn)接枝硅烷偶聯(lián)劑可以使多孔陶瓷膜孔徑進(jìn)一步變小。Cohen 等 將親水性PVP 接枝在陶瓷超濾膜表面上，改性后的膜孔徑減小，截留性能提高，抗污染性能得以改善，可用于油水分離。

3. 水處理陶瓷膜制備與修飾工藝優(yōu)化

3.1 陶瓷膜材料、添加劑選取

水處理陶瓷膜的制備主要集中于原材料及燒結(jié)工藝，通過添加燒結(jié)助劑以降低燒結(jié)溫度、采用低成本易燒結(jié)原料以降低原料成本，以及利用先進(jìn)的燒結(jié)工藝以達(dá)到低成本控制是陶瓷膜的研究重點(diǎn)。陶瓷膜制備過程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型燒結(jié)助劑。高嶺土、鉀長石等天然硅酸鹽黏土礦物在較低溫度下便能熔融形成液相，在顆粒間毛細(xì)管力的作用下潤濕并包裹膜材料基體顆粒，并將顆粒黏結(jié)起來，輔以多孔陶瓷膜良好的機(jī)械強(qiáng)度。氧化鈦、氧化鋯等金屬氧化物能與陶瓷膜基體形成多元氧化物固熔物而使燒結(jié)溫度下降，有利于陶瓷膜制備。

3.2 陶瓷膜燒制過程優(yōu)化

多孔陶瓷膜必須經(jīng)過多次燒結(jié)，存在燒結(jié)工藝周期長、能耗高的問題。除采用燒結(jié)助劑或采用易燒結(jié)材料以降低燒結(jié)溫度外，減少燒結(jié)時間或縮短制備周期也能達(dá)到降低燒結(jié)工藝成本的目的。在減少燒結(jié)時間方面，微波燒結(jié)技術(shù)是一種非接觸技術(shù)，熱通過電磁波的形式傳遞，可直達(dá)材料內(nèi)部，最大限度地減少了燒結(jié)的不均勻性，可在縮短燒結(jié)時間的同時，降低燒結(jié)溫度。微波技術(shù)大多用于制備幾近致密的陶瓷復(fù)合物，同時由于其可改善材料組織、提高材料性能，亦可用于多孔陶瓷復(fù)合物的制備。在縮短燒結(jié)周期方面，一些研究者借鑒低溫共燒陶瓷技術(shù)在多層結(jié)構(gòu)陶瓷元器件封裝領(lǐng)域的成功應(yīng)用，提出采用共燒結(jié)技術(shù)來減少燒結(jié)次數(shù)，從而降低燒結(jié)成本。

4. 結(jié)論

水處理陶瓷膜制備技術(shù)以提高陶瓷膜整體性能為目的，通過調(diào)控陶瓷膜微結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)陶瓷膜制備技術(shù)的突破。目前，致孔劑制備技術(shù)、模板劑制備技術(shù)、纖維層積制備技術(shù)、溶膠- 凝膠技術(shù)、固態(tài)粒子燒結(jié)技術(shù)等陶瓷膜制備技術(shù)已日益得到關(guān)注。水處理陶瓷膜制備技術(shù)研究將引領(lǐng)和推動陶瓷膜技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，緩解水廠升級改造、提升水質(zhì)品質(zhì)的瓶頸壓力。

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三、手機(jī)陶瓷膜防摔原理

分離技術(shù)，多層膜。
1、陶瓷膜分離技術(shù)，首先使得原料液在膜管里面高速的進(jìn)行流動，然后在壓力驅(qū)動之下，使那些含有小分子成分的澄清滲透液，就會快速的沿著和它們處于垂直方向的向外透過膜進(jìn)行流動，讓液體達(dá)到純化、分離、以及濃縮的目的了，進(jìn)而增加陶瓷膜的硬度，是手機(jī)陶瓷膜的防摔的主要原理。
2、多層膜，陶瓷膜是非對稱形式的復(fù)合膜，而用于分離工作的進(jìn)口陶瓷膜的結(jié)構(gòu)基本上都屬于三明治形式，也就是三層。其硬度也相較于一般的手機(jī)膜硬度更強(qiáng)。

四、無機(jī)陶瓷膜的介紹

無機(jī)陶瓷膜是一種具有特殊選擇性分離功能的無機(jī)或高分子材料，它能把流體分隔成不相通的兩個部分，使其中的一種或幾種物質(zhì)能透過，而將其它物質(zhì)分離出來。膜分離技術(shù)以其高效、節(jié)能、環(huán)保和分子級過濾等特性，已廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、水處理、化工、電子、食品加工等領(lǐng)域，成為本世紀(jì)分離科學(xué)中最重要技術(shù)之一，被公認(rèn)為21世紀(jì)最重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一的膜技術(shù)，是一種新興的綠色工業(yè)科技。

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