廢舊鋁材制備無機(jī)分離膜的電化學(xué)方法研究.pdf

1、本課題以廢舊非純鋁為無機(jī)分離膜的原料，采用電化學(xué)的方法制備出了具有分離性能的陽極氧化鋁膜，將廢物的資源化利用和膜的制備結(jié)合起來。旨在降低膜的制造成本和開拓廢舊鋁材的高層次資源化利用的一種新方法。 以酸性物質(zhì)為電解液，首先以高純鋁為研究的基礎(chǔ)，采用陽極氧化制備氧化鋁膜。在對(duì)各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)如電壓、電解液種類、電流、電解液濃度的研究中，發(fā)現(xiàn)鋁的陽極氧化過程為：阻擋層的形成→微孔的生長(zhǎng)→孔的穩(wěn)定生長(zhǎng)。在比較硫酸和草酸兩種電解液中成膜情況后

2、發(fā)現(xiàn)，在前者情況下的成膜量要大于后者，但是由于硫酸的放熱量過大，草酸電解液成為實(shí)驗(yàn)室陽極氧化的首選。在掃描電鏡的幫助下還比較了在草酸和硫酸電解液中形成膜的孔徑和孔隙率的大小。 陽極氧化鋁膜的厚度隨陽極氧化的時(shí)間延長(zhǎng)、草酸濃度變大、氧化電流密度和氧化電壓變大而增大。在對(duì)氧化膜在850℃，1000℃，1160℃的條件下進(jìn)行熱處理后，氧化膜由非晶態(tài)向晶態(tài)轉(zhuǎn)變，而且在水溶液中應(yīng)用范圍也由pH值5-10擴(kuò)大到2-13。 以廢舊非純

3、鋁為原料在0.3mol/l的草酸溶液，40V電壓和20℃條件下，陽極氧化2小時(shí)，成功制備出了多孔氧化鋁膜。通過掃描電鏡對(duì)其形貌的表征發(fā)現(xiàn)，表面出現(xiàn)了由廢舊鋁中合金成份所形成的結(jié)晶物。在常壓下的透水性能研究中表明，其透水性能隨著陽極氧化電壓的增大呈升高的趨勢(shì)，而與電解液的濃度無明顯關(guān)系，但是略低于高純鋁所形成的氧化膜。本研究表明：利用易拉罐等廢舊非純鋁材通過陽極氧化法制備氧化鋁液體或氣體分離膜的方法是可行的。可以預(yù)期它將作為一種對(duì)廢舊鋁材