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【報告】田小兵博士:多孔納米陶瓷材料的制備以及在環保領域的使用
2019年05月22日 發布 分類:行業要聞 點擊量:420
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以前做過化學實驗的人都知道,一些反應生成的刺激性氣體會讓人有多不適。但在現代工業中,像化工廠、制藥廠、農藥廠等在生產過程中會產生具有刺激性、甚至是有毒有害的氣體的場合比比皆是,若不對這些氣體加以處理,任其排放到外界中,將會對環境及人們造成極大的危害。除此之外,更貼近生活的像是洗手間、剛裝修的房屋等地,也一樣是異味重災區,讓人無法愉快生活。

在處理異味、有毒有害氣體的諸多手段中,多孔陶瓷是其中較為新興的一種。它是一種經高溫燒成、體內具有大量彼此相通并與材料表面也相貫通的孔道結構的陶瓷材料。除具有耐高溫、高壓、耐酸、堿腐蝕等特性外,還具有孔徑均勻、透氣性高等特點。

多孔陶瓷之所以能過濾氣、液體,起效機理主要是慣性沖撞、擴散截留。當流體流經多孔陶瓷過濾元件時,大于過濾元件微孔徑的顆粒被截留在表面形成濾餅層,小于多孔陶瓷陶瓷孔徑的顆粒由于慣性和布朗運動影響而離開流線和微孔道壁接觸,但仍有部分顆粒被截留在表面或沉積在多孔陶瓷孔道內。由于多孔陶瓷微孔通道迂回曲折,加上流體介質在多孔陶瓷表面形成的架橋效應及慣性沖撞和布朗運動影響,因此其過濾精度要比本身孔徑高得多,用于氣體過濾時被濾阻的粒子尺寸約為最大孔徑的1/20。另外,多孔陶瓷內的大量介孔表面還可附上分子篩和催化劑來吸附及分解空氣中有害成分,從而達到凈化空氣的目的。



圖:多孔陶瓷過濾板(田小兵博士提供)

過濾用的多孔陶瓷的種類很多,幾乎目前研制及生產的所有陶瓷均可以通過適當的工藝制成多孔體,而根據不同的用途,人們對其性能的要求(包括氣孔率、力學性能、體積密度等)也不一樣。在多孔陶瓷的制備過程中,到底該如何控制它的形貌結構,以實現對其體積密度和孔特性的準確控制、合理協調強度與氣孔率之間的關系,來達到理想的過濾效果使之更安全可靠甚至是“多功能化”,是目前環保領域的重要議題之一。

6月17-19日的由萍鄉市湘東區委、湘東區人民政府主辦,粉體圈平臺與湘東區工信局承辦的“2019年‘中國工業陶瓷之都’創新發展論壇”,粉體圈邀請來了來自青島國際院士港融創新材料工程研究院的田小兵博士前來做報告,報告題為《多孔納米陶瓷材料的制備以及在環保領域的使用》。若有對此議題感興趣的朋友,請務必不要錯過。

田小兵博士

同時值得一提的是,田小兵博士所在的青島國際院士港融創新材料工程研究院是一家定位于水環境與空氣環境污染控制工程新材料研發與產業化及其配套裝備產業化的建設的國家級新材料集成研究及產業化中心,而他本人所負責的擁有自主知識產權,在密閉環境下使用的“新風環境凈化系統”中應用到的正是多孔納米陶瓷。據報道,該技術已與行業知名的海信、美的、A.O史密斯、長虹、中鐵和虹橋機場等品牌企業開展合作,與德國REVEV公司達成長期合作意向。

新風環境凈化系統

粉體圈 作者:小榆


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