活性酵母菌為造孔劑制備莫來(lái)石—?jiǎng)傆穸嗫撞牧系难芯?pdf

1、多孔陶瓷材料因其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的透過(guò)性、高比表面積、極低的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率等優(yōu)良性能，可以用作催化劑載體、吸聲材料、保溫隔熱材料、過(guò)濾材料、生物功能材料等，被廣泛應(yīng)用于化工、能源、冶金、生物醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域。莫來(lái)石-剛玉基陶瓷是一種優(yōu)良的耐火材料，以其為基質(zhì)制備的多孔陶瓷具有優(yōu)異的高溫機(jī)械強(qiáng)度、良好的耐蠕變性、耐腐蝕性，可用作高溫氣體凈化裝置、熔融金屬過(guò)濾以及催化劑載體。
　　多孔陶瓷的制備方法很多，如溶膠

2、-凝膠法、冷凍干燥法、添加造孔劑法、發(fā)泡法等，其中添加造孔劑法應(yīng)用最為廣泛。常用的造孔劑主要是淀粉、石墨、有機(jī)顆粒等，但這些造孔劑制備出的多孔陶瓷孔排列不規(guī)則、孔徑分布不均勻。
　　本文以擬薄水鋁石(AlOOH)、硅微粉為原料，以具有生物活性的酵母菌為生物造孔劑，使用抽濾成型的方法成型并燒結(jié)制備多孔陶瓷。研究了合成反應(yīng)溫度、pH及粉體懸浮性等因素對(duì)制備莫來(lái)石-剛玉多孔陶瓷微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響。通過(guò)粉體與酵母菌表面帶電性研究，得出其

3、反應(yīng)機(jī)理，并探討了活性酵母菌為造孔劑制備其他氧化物多孔材料的可行性，實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)zeta電位分析，酵母與硅微粉顆粒表面帶有負(fù)電，擬薄水鋁石顆粒表面帶有正電，擬薄水鋁石與硅微粉混合后混合粉體的表面帶有正電，能與酵母表面帶有的負(fù)電產(chǎn)生靜電吸附作用，從而形成包覆結(jié)構(gòu)。
　　(2)通過(guò)對(duì)懸浮性、燒結(jié)溫度、不同配比試樣的微觀形貌及XRD分析可知:pH值為4為本實(shí)驗(yàn)的最佳pH環(huán)境;粉體原料與酵母的最佳質(zhì)量比為1∶0.5

4、;試樣的最佳燒結(jié)溫度為1300℃。在此條件下制備的多孔陶瓷孔試樣具有排列規(guī)則的孔結(jié)構(gòu)、分布均勻的孔徑，形貌十分接近于酵母的生物形貌，孔壁更薄且分布有小孔，基本不出現(xiàn)孔壁塌陷的情況，孔徑集中分布在0.5～3μm之間，氣孔率可達(dá)到51.4％。
　　(3)酵母為造孔劑制備莫來(lái)石-剛玉多孔材料的方法同樣適用于以擬薄水鋁石為原料制備多孔氧化鋁陶瓷，AlOOH粉體與酵母配比為1∶0.5時(shí)，經(jīng)1300℃煅燒能形成氣孔排列規(guī)則、孔徑分布均勻的多孔