二氧化钛是一种白色无机颜料，一般分锐钛矿型(Anatase，简称A型)和金红石型(Rutile，简称R型)两种。具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度等优点，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料。二氧化钛不易起化学变化，可由金红石用酸分解提取或四氯化钛分解得到。二氧化钛性质稳定，具有与锌白一样的持久性和良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑。二氧化钛具有较强的粘结作用，在本次实验中将二氧化钛溶胶包覆在凹凸棒石纳米纤维表面，通过溶胶颗粒之间形成的颈部连接达到足够的强度，提高了分离层的结合强度。同时二氧化钛广泛应用于塑料、造纸、涂料、印刷油墨、橡胶、化纤、化妆品等工业，且它的熔点很高，也被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。

1.4  研究目的与意义

目前，文献报道的制备陶瓷纤维膜的纳米纤维材料均为采用人工合成的方法制备而得，而纳米纤维材料的制备难度大，成本高，难分散，必然导致膜的制备成本居高不下。因此，为了显著降低陶瓷纤维分离膜的制备成本，需要开发出低成本的陶瓷纤维材料。针对陶瓷纤维膜强度低的问题，在纳米纤维之间添加溶胶颗粒来促进纤维间的接触，最终提高膜的结合强度。在凹土纳米纤维微滤膜的制备中，将二氧化钛溶胶包覆在凹土纳米纤维表面，使凹土纳米纤维可以在溶胶的烧结温度下通过溶胶颗粒之间形成的颈部连接达到足够的强度，提高分离层的结合强度，制备高强度和高孔隙率的凹土纳米纤维微滤膜。文献综述

基于上述分析，本论文的主要研究内容如下：

（1）利用浸浆法，在支撑体上制得具有一定厚度的TiO2-纳米凹凸棒石陶瓷微滤膜。

（2）对不同TiO2含量下的TiO2-纳米凹凸棒石陶瓷微滤膜的性能进行表征。

（3）利用“超声效应”对TiO2-纳米凹凸棒石陶瓷微滤膜的强度进行考察。

（4）对不同TiO2含量下的TiO2-纳米凹凸棒石陶瓷微滤膜的形貌进行分析。

（5）对不同TiO2含量下的TiO2-纳米凹凸棒石陶瓷微滤膜的能谱进行分析。

2  实验部分

2.1  实验试剂及仪器

表1 实验所用原料

实验原料 试剂级别 生产厂家

凹凸棒石 纯度>99% 江苏玖川纳米材料科技发展有限公司

二氧化钛溶胶 平均粒径15nm 南京海泰纳米材料有限公司

氨水 AR 南京化学试剂有限公司

聚丙烯酰胺（PAM） 含量>85% 国药集团化学试剂有限公司

纯水 电阻率>15MΩ.cm 反渗透法自制

表2 实验所用仪器

实验仪器及设备 生产厂家

箱式高温烧结炉（KSL-1200X） 合肥科晶材料技术有限公司

数字式粘度计（DV-2） 上海精天电子仪器有限公司

孔径分析仪（GaoQPASD 20） 南京高谦功能材料科技有限公司

场发射扫描电镜（QUANTA FEG450） 美国FEI公司

压汞仪（Pascal 140.440）