本發明公開了一種以硼酸為燒結助劑凹凸棒土?氧化鋁支撐體的制備方法，將凹凸棒土、氧化鋁、活性碳粉、硼酸加入研缽中，攪拌均勻后加聚乙烯醇(PVA)溶液繼續研磨至粉料能夠成型。在自制的壓片模具中采用干壓法制備片狀及條狀支撐體。成型的支撐體經預處理后在空氣氣氛下電爐中程序升溫至700℃即得支撐體產品。本發明的以硼酸為燒結助劑凹凸棒土?氧化鋁支撐體既具有良好的機械強度、高的孔隙率，又可以降低成本、減少污染，在污水處理、空氣凈化等方面具有較好的應用前景和經濟效益。

技術領域

本發明屬于在凹凸棒土-氧化鋁支撐體骨料中添加燒結助劑硼酸采用干壓法制備高強度凹凸棒土-氧化鋁復合陶瓷膜支撐體，程序焙燒工藝以制備高強度凹凸棒土-氧化鋁復合陶瓷膜支撐體，具體涉及凹凸棒土-氧化鋁復合陶瓷膜支撐體制備方法。

背景技術

膜分離技術是一種新型的分離技術，是指選用具有選擇透過膜作為過濾介質，以濃度差、化學位差或外界能量差為動力，對混合物中特定組分進行分離、濃縮、提純的過程。隨著膜工業的發展，膜分離技術越來越多的被應用于科學研究和工業生產中。無機膜中最具代表的陶瓷膜具有耐強酸強堿、耐高溫高壓、機械強度高、抗微生物能力強及易清洗再生等優點在很多苛刻的體系中顯示出獨特優勢，被廣泛的應用于石油化工、食品、醫藥等行業，特別是在人類賴以生存的能源、水資源和環境等領域。多孔陶瓷膜一般由單層或多層膜材料涂覆在大孔支撐體上形成的具有一定孔徑梯度的非對稱結構，其中多孔陶瓷支撐體是陶瓷膜制備與應用的基礎，為膜層提供足夠的機械強度。作為膜層的載體，多孔陶瓷膜支撐體應該滿足一定的要求，包括：(1)滲透率高，流體阻力小；(2)孔徑分布窄、孔比表面積大；(3)熱穩定和化學穩定性好、機械強度高；(4)表面粗糙度低、潤濕性好；(5)熱膨脹系數與膜層相匹配等。對于多孔陶瓷膜支撐體而言，既要求有較高的孔隙率，又需要有較高的強度，以滿足功能和工程的需要，這兩項互相矛盾的性能要求，導致了凹凸棒石支撐體在工業應用中存在著困難。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種以硼酸為燒結助劑凹凸棒土-氧化鋁陶瓷膜支撐體的制備方法以獲得孔隙率高、機械強度大、穩定性好的新型凹凸棒土-氧化鋁復合陶瓷膜支撐體。硼酸遇熱分解為非金屬氧化物氧化硼，其熔點在500℃附近，加入到凹凸棒土-氧化鋁復合陶瓷膜支撐體中形成液相燒結，能夠獲得更高的機械強度而不改變孔隙率的大小。

本發明的第一個方面，提供了：

一種凹凸棒石陶瓷膜支撐體，是由硼酸摻雜于凹凸棒石中經燒結而成。

本發明的第二個方面，提供了：

一種凹凸棒石陶瓷膜支撐體的制備方法，包括如下步驟：

第1步，將凹凸棒石、氧化鋁粉體、硼酸、造孔劑、粘接劑混合均勻；

第2步，將第1步得到的混合泥料干壓成型后，再經過烘干、燒結，得到支撐體。

在一個實施方式中，所述的造孔劑是碳粉、淀粉、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。

在一個實施方式中，所述的粘接劑是聚乙烯醇、聚乙二醇、淀粉、纖維素中的一種或多種的水溶液。

在一個實施方式中，所述的粘接劑在水溶液中的濃度1～10wt%。

在一個實施方式中，凹凸棒石、氧化鋁粉體、硼酸、造孔劑、粘接劑的重量比是：16～20:5～10:0.5～2：1～3：1～5。

在一個實施方式中，干壓成型的壓力范圍是5～20MPa，烘干程度是：先在65～75℃下保持10～14h，再升溫至105～115℃保持10～14h；燒結程序是：先用20～40min升溫至140～160℃后保溫20～40min，再用50～100min升溫至280～350℃后保溫20～40min，再用350～450min升溫至650～750℃后保溫1.5～2.5h，再自然冷卻。