[发明专利]一种非对称式固废基陶瓷催化膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种非对称式固废基陶瓷催化膜，其特征在于：包括底部支撑体、中间高精分离膜层和顶部催化膜层；所述支撑体由包含高铝粉煤灰和/或气化渣与石材废料在内的原料I通过挤压成型和烧结得到；所述高精分离膜层由包含高铝粉煤灰和石材废料在内的原料II经过喷涂成型和烧结得到；所述催化膜层由包含高炉渣、拜耳法赤泥、钢渣和锰渣在内的原料III经过喷涂成型和烧结得到。

2.根据权利要求1所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜，其特征在于：所述原料I包括高铝粉煤灰和/或气化渣50～70份，石材废料15～30份，钡渣2～4份，造孔剂5～9份，粘结剂4～8份，润滑剂3～6份，脱模剂0.5～1份，保水剂2～4份，水15～25份。

3.根据权利要求2所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜，其特征在于：

所述高铝粉煤灰的铝含量＞37wt％，硅铝总含量＞80wt％，钙含量＜3wt％；

所述气化渣的铝含量＞40wt％，硅铝总含量＞85wt％；

所述造孔剂包括淀粉、碳酸镁、碳酸钙、白云石中至少一种；

所述粘结剂包括纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸盐中至少一种；

所述润滑剂包括长链脂肪酸甲酯；

所述脱模剂包括硬脂酸钠；

所述保水剂包括甘油。

4.根据权利要求1所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜，其特征在于：所述原料II包括以下质量份组分：高铝粉煤灰50～75份，石材废料10～15份，粘结剂2～4份，分散剂0.1～0.5份，氨水1～2份。

5.根据权利要求4所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜，其特征在于：

所述粘结剂包括PVA、PVB中至少一种；

所述分散剂包括偏硅酸钠、聚丙烯酸铵中至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜，其特征在于：所述原料III包括以下质量份组分：催化材料50～75份，粘结剂4～6份，分散剂0.5～1份，氨水1～2份；所述催化材料由高炉渣、拜耳法赤泥、钢渣和锰渣按照质量比15～25:10～15:10～15:20～25组成。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜的制备方法，其特征在于：

1)将原料I混匀后，依次进行陈腐、挤出成型、干燥和烧结I，得到支撑体；

2)将原料II通过湿磨后，喷涂I至所述支撑体表面，再进行烧结II，得到高精分离膜层；

3)将原料III通过湿磨后，喷涂II至所述高精分离膜层表面，再进行烧结III，得到催化膜层。

8.根据权利要求7所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜的制备方法，其特征在于：

所述陈腐的条件为：温度为20～25℃、湿度为50±10rh％，时间为24～36h；

所述干燥的条件为：以微波干燥方式，在160～180℃，干燥1～3h；

所述烧结I的条件为：温度为1300～1350℃，时间为1.5～2.5小时；

所述烧结II的条件为：温度为1100～1200℃，时间为1.5～2.5小时；

所述烧结III的条件为：温度为600～850℃，时间为0.5～1.5小时。

9.根据权利要求7所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜的制备方法，其特征在于：

所述喷涂I的条件为：喷涂压力为0.35～0.45MPa，喷涂层数2～4层，喷涂总厚度为15～20μm；

所述喷涂II的条件为：喷涂压力为0.35～0.6MPa，喷涂层数3～4层，喷涂总厚度为25～35μm。

10.权利要求1～6任一项所述的一种非对称式固废基陶瓷催化膜的应用，其特征在于：应用于催化过氧化氢和柠檬酸降解有机废水。