本发明属于超滤膜制备，具体涉及一种氧化钛-氧化锆复合超滤膜的制备方法。
背景技术：
1、陶瓷超滤膜因其在实际分离过程中耐高温、耐溶剂、耐腐蚀以及具有高机械强度等优点，近年来成为超滤膜领域的研究热点。在陶瓷膜材料中，主要包括氧化铝、氧化钛、氧化锆和氧化硅。特别是，氧化锆(zro2)材料以其更高的机械强度、更佳的热稳定性和化学稳定性脱颖而出，因此，开发氧化锆超滤膜具有重要的市场开发和应用价值。
2、溶胶-凝胶法是制备陶瓷超滤膜的最主要的方法。然而，该法制备出的纳米粒子含水率较高，结晶程度较低，这导致膜层容易开裂。为了确保膜层的完整性，通常需要多次重复涂膜。
技术实现思路
1、本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种氧化钛-氧化锆复合超滤膜的制备方法。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种氧化钛-氧化锆复合超滤膜的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)在无机锆盐和有机钛醇盐的混合溶液中加入第一分散剂，于50-65℃边搅拌边向其中滴加氨水或氢氧化钠以调节ph为9-11，接着保温反应2-3h，然后进行固液分离获得固体，将该固体干燥后重新分散于水中，加入硝酸溶液进行胶解并使胶解后的物料的ph为1-2，制得ti-zr复合溶胶；上述第一分散剂为重均分子量为550-650的聚乙二醇；上述混合溶液中，无机锆盐和有机钛醇盐的摩尔比为5-10:1，混合溶液中，无机锆盐的浓度为0.5-2mol/l，有机钛醇盐的浓度为0.5-2mol/l；
5、(2)在步骤(1)所得的ti-zr复合溶胶中加入第二分散剂，并搅拌均匀，放入微波水热反应体系中，填充度为50-80％，在0.5-2mpa压力下保温反应1-3h，冷却后制得ti-zr复合纳米溶液；上述第二分散剂为甘油或peg400；
6、(3)向步骤(2)制得的ti-zr复合纳米溶液中加入增塑剂和粘结剂，混合均匀后，再加入有机硅消泡剂，制得涂膜液；上述增塑剂为重均分子量为350-450的聚乙二醇，上述粘结剂为分子量为6000-10000的纤维素类化合物；
7、(4)将上述涂膜液涂于多孔氧化铝陶瓷膜支撑体上，升温至100-120℃后保温干燥2-5h，再升温至600-700℃后保温煅烧2-3h，冷却后即得所述氧化钛-氧化锆复合超滤膜。
8、在本发明的一个优选实施方案中，所述无机锆盐为氯氧化锆或硫酸锆。
9、进一步优选的，所述无机锆盐为氯氧化锆。
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叔丁醇钛。
11、进一步优选的，所述有机钛醇盐为异丙醇钛。
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，所述无机锆盐为氯氧化锆，所述有机钛醇盐为异丙醇钛，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(1)中，加入所述第一分散剂至终浓度为1-3wt％；所述步骤(2)中，加入所述第二分散剂至终浓度为1-3wt％；所述步骤(3)中，加入所述增塑剂和粘结剂至终浓度分别为2-5wt％和0.1-0.5wt％，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：将上述涂膜液涂于多孔氧化铝陶瓷膜支撑体上，以1-3℃/min的速率升温至100-120℃后保温干燥2-5h，再以1-3℃/min的速率升温至600-700℃后保温煅烧2-3h，冷却后即得所述氧化钛-氧化锆复合超滤膜。
17、本发明的有益效果是：本发明采用了溶胶-凝胶法来制备ti-zr复合溶胶作为前驱体；随后，通过微波水热法处理得到了粒径均匀的ti-zr复合纳米溶液；在该ti-zr复合纳米溶液溶液中加入适量的添加剂，可以直接制成涂膜液；经过一次涂膜，再进行干燥和煅烧过程，即可制成ti-zr复合超滤膜；与传统的水热法制备纳米粒子的方法相比，本发明利用溶胶-微波水热法制备的粉体展现出晶粒细小、粒径均匀、晶型发育完整以及无团聚等优点，此外，通过加入增塑剂和粘结剂，并经过低温煅烧，本发明成功制备了陶瓷超滤膜，实现了无缺陷的ti-zr复合陶瓷超滤膜的制备。
1.一种氧化钛-氧化锆复合超滤膜的制备方法，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：所述无机锆盐为氯氧化锆或硫酸锆。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述无机锆盐为氯氧化锆。
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叔丁醇钛。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述有机钛醇盐为异丙醇钛。
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：所述无机锆盐为氯氧化锆，所述有机钛醇盐为异丙醇钛，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(1)中，加入所述第一分散剂至终浓度为1-3wt％；所述步骤(2)中，加入所述第二分散剂至终浓度为1-3wt％；所述步骤(3)中，加入所述增塑剂和粘结剂至终浓度分别为2-5wt％和0.1-0.5wt％，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：将上述涂膜液涂于多孔氧化铝陶瓷膜支撑体上，以1-3℃/min的速率升温至100-120℃后保温干燥2-5h，再以1-3℃/min的速率升温至600-700℃后保温煅烧2-3h，冷却后即得所述氧化钛-氧化锆复合超滤膜。
