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无机分离膜由于其耐高温、化学稳定性能好等优点,在环境工程领域有着广泛的应用,近几年来已成为人们研究的热点。在不断完善和研究各种制备工艺中,如何降低无机分离膜的成本已成为限制无机分离膜发展的瓶颈。而当今如易拉罐等废旧铝材丢弃量很大,即令回收利用其层次也不高。不仅造成了环境污染,也浪费了这一宝贵的可再生资源。因此,寻求对这类废旧铝材的高层次的再生利用方法对资源环境保护具有很大的意义。 本课题以废旧非纯铝为无机分离膜的原料,采用电化学的方法制备出了具有分离性能的阳极氧化铝膜,将废物的资源化利用和膜的制备结合起来。旨在降低膜的制造成本和开拓废旧铝材的高层次资源化利用的一种新方法。 本课题以酸性物质为电解液,首先以高纯铝为研究的基础,采用阳极氧化制备氧化铝膜。在对各种实验参数如电压、电解液种类、电流、电解液浓度的研究中,发现铝的阳极氧化过程为:阻挡层的形成→微孔的生长→孔的稳定生长。在比较硫酸和草酸两种电解液中成膜情况后发现,在前者情况下的成膜量要大于后者,但是由于硫酸的放热量过大,草酸电解液成为实验室阳极氧化的首选。在扫描电镜的帮助下还比较了在草酸和硫酸电解液中形成膜的孔径和孔隙率的大小。 阳极氧化铝膜的厚度随阳极氧化的时间延长、草酸浓度变大、氧化电流密度和氧化电压变大而增大。在对氧化膜在850℃,1000℃,1160℃的条件下进行热处理后,氧化膜由非晶态向晶态转变,而且在水溶液中应用范围也由pH值5-10扩大到2-13。 以废旧非纯铝为原料在0.3mol/1的草酸溶液,40V电压和20℃条件下,阳极氧化2小时,成功制备出了多孔氧化铝膜。通过扫描电镜对其形貌的表征发现,表面出现了由废旧铝中合金成份所形成的结晶物。在常压下的透水性能研究中表明,其透水性能随着阳极氧化电压的增大呈升高的趋势,而与电解液的浓度无明显关系,但是略低于高纯铝所形成的氧化膜。本研究表明:利用易拉罐等废旧非纯铝材通过阳极氧化法制备氧化铝液体或气体分离膜的方法是可行的。可以预期它将作为一种对废旧铝材进行高层次资源化利用的“绿色技术”而获得应有的发展。