本发明属于纳滤膜制备，具体涉及一种氧化锆-氧化钛陶瓷复合纳滤膜的制备方法。
背景技术：
1、溶胶-凝胶法是陶瓷纳滤膜制备中的一项关键技术，以其制备过程的简便性、易于规模化生产和灵活的参数调控而受到重视。这种方法能够精确控制陶瓷膜的化学组成和孔隙结构，生产出具有特定分离性能的纳滤膜，适用于水处理、化学工业和其他需要高精度分离技术的领域。
2、然而，在采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米溶液的过程中，存在一些技术挑战。煅烧过程中材料的高收缩率是主要问题之一，这可能导致膜层出现裂纹和缺陷。为获得均匀且无缺陷的膜层，通常需要进行多次涂覆，这无疑增加了生产步骤的复杂性和成本。
3、此外，纯tio2多孔陶瓷膜在温度控制上存在局限性。当操作温度超过其耐热性限制时，膜的微孔可能会闭合，导致热稳定性下降。这种下降直接影响膜的分离性能，限制了其在更广泛温度范围内的应用。在高温下，膜材料的结构可能发生变化，影响其长期稳定性和效率。
4、热稳定性的不足还伴随着膜层的易开裂问题。这种物理损伤会降低膜的使用寿命和分离效率，一旦发生开裂，膜层的完整性和分离功能将受到不可逆的损害。在工业应用中，这种损伤通常难以修复，可能需要更换整张膜，增加了运营成本并影响了生产效率。
5、总的来说，溶胶-凝胶法在陶瓷纳滤膜的制备上具有显著优势，但热稳定性下降和易开裂的问题是该技术需要面对的重要挑战。这些问题的存在，限制了材料性能的充分发挥，也影响了陶瓷纳滤膜在特定工业应用中的可靠性和稳定性。
技术实现思路
1、本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种氧化锆-氧化钛陶瓷复合纳滤膜的制备方法。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种氧化锆-氧化钛陶瓷复合纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)在含有浓度为0.05-0.5mol/l的有机锆醇盐和浓度为0.05-0.5mol/l的有机钛醇盐的混合溶液中加入甘油，于60-80℃下边搅拌边进行水解反应2-3h，接着进行固液分离，取固体重新分散于水中，加入硝酸进行胶解并使胶解后的溶液的ph值为1-2，制得zr-ti复合溶胶；上述混合溶液中，zr和ti的摩尔比为1:5-10；
5、(2)将步骤(1)制得的ti-zr复合溶胶进行超声处理，接着加入的edta，搅拌均匀，放入微波水热反应装置中，填充度为70％，在0.5mpa压力下保温反应2h，冷却后制得粒径均一的zr-ti复合纳米溶液；
6、(3)向步骤(2)制得的zr-ti复合纳米溶液中加入增塑剂和粘结剂，再加入有机硅消泡,，混匀，制得涂膜液；上述增塑剂为重均分子量为350-450的聚乙二醇，上述粘剂为分子量为6000-10000的纤维素类化合物；
7、(4)将步骤(3)制得的涂膜液涂于多孔氧化铝陶瓷膜支撑体上，按照湿度在30-40％，升温至80-120℃后保温干燥2-5h，然后升温至350-600℃保温煅烧2-5h，冷却，即得。
8、在本发明的一个优选实施方案中，所述有机锆醇盐为异丙醇锆或正丁醇锆。
9、进一步优选的，所述有机锆醇盐为异丙醇锆。
10、在本发明的一个优选实施方案中，所述有机钛醇盐为异丙醇钛或正丁醇钛。
11、进一步优选的，所述有机钛醇盐为正丁醇钛。
12、在本发明的一个优选实施方案中，所述纤维素类化合物为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素。
13、进一步优选的，所述纤维素类化合物为羟甲基纤维素。
14、在本发明的一个优选实施方案中，所述有机锆醇盐为异丙醇锆，所述有机钛醇盐为正丁醇钛，所述纤维素类化合物为羟甲基纤维素。
15、在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)中，加入所述edta至终浓度为0.5-2wt％；所述步骤(3)中，加入所述增塑剂和粘结剂至终浓度分别为3-10wt％和0.1-1wt％，加入所述有机硅消泡剂至终浓度为0.01-0.1wt％。
16、进一步优选的，所述步骤(4)为：将步骤(3)制得的涂膜液涂于多孔氧化铝陶瓷膜支撑体上，按照湿度在30-40％，以1-3℃/min的速率升温至80-120℃后保温干燥2-5h，然后以1-5℃/min的速率升温至350-600℃保温煅烧2-5h，冷却，即得。
17、本发明的有益效果是：
18、1、本发明将溶胶-微波水热法用于制备氧化锆-氧化钛复合纳米溶液，通过加入增塑剂和粘结剂，经过低温煅烧得到氧化锆-氧化钛纳滤膜层。
19、2、本发明通过溶胶-微波水热法制备氧化锆-氧化钛溶胶，在较短的时间反应下制备出粒径均一的氧化锆-氧化钛纳米溶液，通过浸涂，烘干和煅烧步骤制备无缺陷、高质量的氧化锆-氧化钛纳滤膜。
1.一种氧化锆-氧化钛陶瓷复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机锆醇盐为异丙醇锆或正丁醇锆。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述有机锆醇盐为异丙醇锆。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机钛醇盐为异丙醇钛或正丁醇钛。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述有机钛醇盐为正丁醇钛。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纤维素类化合物为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述纤维素类化合物为羟甲基纤维素。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机锆醇盐为异丙醇锆，所述有机钛醇盐为正丁醇钛，所述纤维素类化合物为羟甲基纤维素。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，加入所述edta至终浓度为0.5-2wt％；所述步骤(3)中，加入所述增塑剂和粘结剂至终浓度分别为3-10wt％和0.1-1wt％，加入所述有机硅消泡剂至终浓度为0.01-0.1wt％。
10.如权利要求所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)为：将步骤(3)制得的涂膜液涂于多孔氧化铝陶瓷膜支撑体上，按照湿度在30-40％，以1-3℃/min的速率升温至80-120℃后保温干燥2-5h，然后以1-5℃/min的速率升温至350-600℃保温煅烧2-5h，冷却，即得。
