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對(duì)新型陶瓷膜材料的研究,目前主要集中在2方面。人工合成陶瓷膜材料:主要有碳化硅、莫來石、堇青石、石墨烯和陶瓷纖維等。天然陶瓷膜材料:主要有天然沸石、粉煤灰、高嶺土和凹凸棒土等。人工合成陶瓷膜材料:
碳化硅具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率高、耐腐蝕和防氧化等優(yōu)點(diǎn),在苛刻的條件下可以保持良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,并且價(jià)格低廉,是開發(fā)陶瓷膜材料的選擇之一。SiC陶瓷膜制備方法主要有擠出成型法和流延成型法。
擠出成型法是以SiC為骨料,制成管狀碳化硅支撐體,平均孔徑為2.43μm,孔隙率為43.4%,氣體通量達(dá)到788.2m3/m2.h.bar,抗彎強(qiáng)度達(dá)到22.8MPa。
流延成型工藝制備復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜,在1300℃燒結(jié)下制備出結(jié)構(gòu)均勻、表面平整、孔徑范圍在4.017~11.916μm的碳化硅陶瓷膜。
堇青石的理論化學(xué)組成為2MgO-2Al2O3-5SiO2,屬于六方晶系、六元環(huán)狀硅酸鹽晶體,因其具有低的熱膨脹系數(shù)和較高的分解溫度,再加上生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量大等優(yōu)勢(shì),在開發(fā)陶瓷膜材料方面越來越受到人們的關(guān)注。
擠壓成型法制備堇青石陶瓷膜是以工業(yè)級(jí)的堇青石為原料,制備得到性能優(yōu)異的堇青石管式支撐體陶瓷膜,燒結(jié)溫度在1380℃時(shí)可以制得平均孔徑為8.66μm,開孔率為36.2%,氮?dú)馔繛?.45×104m3/m2.h.bar,熱膨脹系數(shù)為4.34×10-6。
與氧化鋁陶瓷膜相比,堇青石陶瓷膜具有更好的耐強(qiáng)堿腐蝕性能,燒結(jié)溫度更低,可以有效的降低制備成本。
與傳統(tǒng)工藝相比,膜分離設(shè)備實(shí)際上節(jié)省了酒精沉淀過程中的許多工序,以達(dá)到去除雜質(zhì)的目的?!霸O(shè)備技術(shù)人員表示,該設(shè)備仍保持中藥湯劑和復(fù)方配伍性,具有提取物易干燥、吸濕性低、輔料少、節(jié)省大量乙醇和相應(yīng)的回收設(shè)備、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn),減少工藝和人員,減少熱損失。
目前我國(guó)中藥產(chǎn)品存在質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,其中中藥生產(chǎn)過程中提取分離技術(shù)落后是主要原因之一。膜分離技術(shù)和膜分離設(shè)備被認(rèn)為是我國(guó)中藥制藥業(yè)的高科技和高設(shè)備。
蛋白和酶的純化濃縮
超濾已成為蛋白和酶等純化和濃縮的過程。超濾濃縮的優(yōu)點(diǎn)是無相變,一般不需加熱,工序簡(jiǎn)化,適用pH范圍寬和防止失活等,很適于熱敏性物質(zhì)的分離濃縮。通常是預(yù)處理的粗制品經(jīng)超濾,使一些低分子物和鹽透過膜,使酶和蛋白獲得濃縮和精制。選用不同截留分子量的膜,不同的膜材質(zhì)和工藝可實(shí)現(xiàn)不同酶和蛋白的純化濃縮。