分離膜的製備及研究發展（zhǎn）

陽極氧化法微孔氧化鋁分離膜的研製，先（xiān）前多采用陽（yáng）極（jí）氧化法，近十多年來這種（zhǒng）工（gōng）藝得到了不斷*，其製備方法是以高純度金屬箔為陽極，在（zài）酸性（xìng）電解質溶液（yè）中進行陽極氧化。陽極氧化法製備的（de）膜包含兩個區域，一個是大麵積的微孔（kǒng）層，另一個是屏障層。屏障層具有一定的毗連，實際起著支撐作用，陽極氧化（huà）法製備的膜呈很規則的直孔，孔徑均勻，形（xíng）成（chéng）六角形微孔網絡。
溶膠凝膠法以金（jīn）屬醇鹽及其化合物為原料（liào），在一（yī）定（dìng）介質和催化劑存在的條件下，進（jìn）行水解（jiě）-縮聚反應（yīng），使（shǐ）溶液由溶膠變成凝膠（jiāo），再經幹燥、熱處理而得到合成材（cái）料的方（fāng）法稱為溶膠-凝膠法。目前，該法已成為氧化鋁分離膜的（de）主要製備方法，它不僅（jǐn）操作（zuò）方便、設備（bèi）簡單，更重要的是孔徑分布狹窄，孔徑大小可通過（guò）調節溶膠和熱處理過程來控製（zhì），分離效率高。適用超濾和氣體分離，另外，溶膠-凝膠法的成膜工藝的多樣性如浸塗、噴霧等，有利於適應不（bú）同（tóng）膜厚度的需要。
水解過程溶膠的製備為通過醇（chún）鹽的（de）水解可以生成（chéng）兩種不同的溶膠，一種是醇鹽*水解，形成沉澱後經（jīng）膠化得到的膠體溶液。另一種是醇鹽在一定控製條件下不生成沉澱（diàn）而形成大分子溶液。這兩種溶膠的性質不同，其水解過程相當複雜。隨酸（suān）度增加（jiā），氧化鋁分（fèn）離膜的孔（kǒng）徑和空隙率變大。由此可見膠溶（róng）劑種類和用量對膜的結構特性（xìng）有明顯影響。
成膜方式（shì）目前（qián）大多采用粒（lì）子溶（róng）膠製（zhì）凝膠膜橡塑管。當多孔載體於溶膠接觸時，由於（yú）毛細（xì）管力的作用，溶膠中的（de）液相進入載體的孔隙中，而溶膠中的固（gù）相粒（lì）子被留（liú）在載體表麵逐漸富集形成凝膠膜。根（gēn）據（jù）一些理論模（mó）型（xíng），凝膠膜的厚度與（yǔ）浸漬時間的平（píng）方根（gēn）成正比，膜的（de）沉積速度隨溶膠濃度的（de）增加而增加，隨載體孔徑的增加而減（jiǎn）少。幹（gàn）燥（zào）條件溶膠與凝膠幹燥過（guò）程溫（wēn）度和濕度、蒸汽（qì）壓（yā）力（lì）差也是影響（xiǎng）膜微觀結（jié）構變化的主要條件。一般認為膠體在幹燥過程中好似毛細管收縮力起作用，而外部蒸氣壓（yā）是一個驅動力（lì），所以要控製一定的溫度（dù）與濕度，使微觀變（biàn）化緩慢進行。煆燒過程煆燒過程也是膜產（chǎn）生微觀變化的時刻。因為溶（róng）膠是（shì）很小的晶粒，當經幹燥轉為凝聚有所凝（níng）聚，而（ér）升溫煆燒微觀結構變化更突出，緩慢升溫可以使範圍（wéi）微觀結構變化zui小。
作為新型的分離膜材料，氧化鋁膜在很短的時間內得到迅速發展，其優於有機膜的性能已被眾多的研究者（zhě）和使用者（zhě）所認識。它的開（kāi）發生產正穩步向前，特別是膜（mó）的（de）製備方（fāng）麵已經（jīng）積（jī）累了許多成果。盡管氧化鋁膜的地位已經確立，還有（yǒu）許多研究工作有（yǒu）待進一步開展，比如其用於氣體分離的研究還局限於膜的製備、分離性能的（de）表征及傳遞機理等，有關膜設計的優化（huà）和改性，使膜不但具有（yǒu）微孔性而且具有吸（xī）附性（xìng）或催化（huà）性方麵的（de）研（yán）究報（bào）道不很多。同時，今（jīn）後有待深入研究和探討的問題的確很多，如製膜技術的進一步*；實驗數據的可比性，氣體（tǐ）傳遞機理的動（dòng）力學研究；高溫下氣體分離過程的研究等等。氧化鋁膜的脆性和成本也是其（qí）發展（zhǎn）的不利因素。