[发明专利]陶瓷膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种陶瓷膜，其特征在于，该陶瓷膜包括多孔支撑层以及形成在所述多孔支撑层上的负载膜层，所述多孔支撑层含有三氧化钨以及氧化铝和/或氧化锆，所述负载膜层由三氧化钨纳米材料构成；

其中，所述三氧化钨纳米材料的粒径为50-200nm；

所述负载膜层的厚度为1-5mm；

所述多孔支撑层的厚度为5-12mm，所述多孔支撑层的孔径为1-2.5mm。

2.根据权利要求1所述的陶瓷膜，其中，所述负载膜层由立方三氧化钨纳米材料构成。

3.权利要求1或2所述的陶瓷膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）将含有氧化铝和/或氧化锆与三氧化钨、造孔剂和粘结剂的组合物均匀混合后，成型并干燥；

2）在步骤1）得到的产物上涂覆含有含钨化合物和有机酸的混合物；

3）将步骤2）得到的产物进行高温烧结；

其中，步骤1）中，相对于所述氧化铝和/或氧化锆的用量，所述三氧化钨的用量为10-15重量%，所述造孔剂的用量为3-6重量%，所述粘结剂的用量为4-12重量%；

步骤2）中，所述含钨化合物为钨酸盐，所述有机酸为柠檬酸、酒石酸和水杨酸中的一种或多种；在含有含钨化合物和有机酸的混合物中，以三氧化钨计，所述含钨化合物的浓度为0.3-0.4g/mL；所述有机酸以有机酸溶液的形式加入，所述有机酸溶液的浓度为15-25重量%；相对于1重量份所述含钨化合物，所述有机酸溶液的用量为0.3-0.7重量份；所述含有含钨化合物和有机酸的混合物的涂覆厚度为2-6mm；

步骤3）中，所述高温烧结分为2个以上阶段进行，每个阶段依次包括升温段和保温段，并且后一个阶段中升温段的升温速度大于前一个阶段中升温段的升温速度，最后一个阶段的烧结温度为950-1100℃。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，后一个阶段中升温段的升温速度比前一个阶段中升温段的升温速度高5℃以上。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述升温段的升温速度为3-30℃/min。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其中，后一个阶段中保温段的温度比前一个阶段中保温段的温度高300℃以上。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述氧化铝为粒径10-25μm的球形氧化铝，所述氧化锆为粒径10-25μm的球形氧化锆。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述造孔剂为淀粉和木炭的混合物，所述淀粉为直链淀粉，所述木炭的粒径为500目以下。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述淀粉和所述木炭的重量比为1：2-3。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述粘结剂为甘油、聚乳酸和聚乙烯醇中的一种或多种。

11.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述三氧化钨的粒径为1-2μm。

12.根据权利要求3所述的制备方法，其中，含有含钨化合物和有机酸的混合物中还包括过氧化氢溶液。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述含钨化合物、过氧化氢溶液和有机酸溶液的重量比为1：1-2：0.3-0.7，所述过氧化氢溶液的浓度为10-20重量%。

14.根据权利要求3-13中任意一项所述的方法制备的陶瓷膜。

15.权利要求1-2和14中任意一项所述的陶瓷膜在油水分离中的应用。