陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔徑50nm~15μm的陶瓷載體，采用溶膠-凝膠法或其它工藝制作而成的非對(duì)稱復(fù)合膜。用于分離的陶瓷膜的結(jié)構(gòu)通常為三明治式的：支撐層、過渡層、膜層。其中支撐層的孔徑一般為1~20μm，孔隙率為30%~65%，其作用是增加膜的機(jī)械強(qiáng)度。

因開發(fā)時(shí)期較晚且成本高昂，無(wú)機(jī)分離膜領(lǐng)域所占的市場(chǎng)份額還比較小，1997年美國(guó)無(wú)機(jī)膜市場(chǎng)銷售額為1億美元，其中陶瓷膜占80%左右，僅占膜市場(chǎng)的9%。另?yè)?jù)估計(jì)，2004年世界陶瓷膜的市場(chǎng)銷售額約超過100億美元，無(wú)機(jī)膜的市場(chǎng)占有率占12%。由于陶瓷膜在精密過濾分離中的成功應(yīng)用，其市場(chǎng)銷售額以30%的年增長(zhǎng)率發(fā)展。

經(jīng)過十多年的發(fā)展，我國(guó)的無(wú)機(jī)陶瓷膜行業(yè)已經(jīng)具備高超的技術(shù)，行業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際水平。行業(yè)內(nèi)企業(yè)從無(wú)到有，企業(yè)產(chǎn)值也從起初的百萬(wàn)元已經(jīng)發(fā)展到數(shù)億元的規(guī)模，2010-2012年國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)陶瓷膜成套裝備安裝面積合計(jì)約為12萬(wàn)平方米。據(jù)測(cè)算，2012年全年，我國(guó)的無(wú)機(jī)陶瓷膜及成套裝備的市場(chǎng)總量約為5~6億元規(guī)模，其中國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)份額約為70%，已經(jīng)在生物發(fā)酵、食品飲料、化工和水處理領(lǐng)域的應(yīng)用具備一定的規(guī)模。

   陶瓷纖維不僅具有陶瓷材料固有的耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，還兼具了纖維材料的高孔隙率、高比表面積等優(yōu)點(diǎn)，陶瓷纖維在制膜過程中，由于本身纖維形狀特點(diǎn)，纖維之間雜亂無(wú)章的堆積，形成高孔隙率，總孔隙率高能夠超過70％，而以陶瓷纖維構(gòu)建的分離膜的總孔隙率高可接近陶瓷粒子分離膜的2倍，有效提高膜通量及降低滲透阻力。

   研究者以二氧化鈦納米纖維為原料，采用浸漿法在氧化鋁支撐體上制備雙層TiO2膜，通過在纖維層中添加溶膠促進(jìn)纖維之間的粘結(jié)，減少了缺陷孔的產(chǎn)生，在燒結(jié)溫度480℃下制得了純水通量為1000L/m2.h.bar，截留分子量為32000，膜的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)陶瓷膜。

陶瓷超濾膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕的性能，適用于0～14的pH環(huán)境下運(yùn)行，并且耐氧化，可以用高 NACIO含量等強(qiáng)氧化劑進(jìn)行清洗再生。本項(xiàng)目采用的-A1O2/ZrO2為原材料燒制而成的陶瓷膜，膜孔徑小于50mm，膜管由支撐體、過渡層和膜層組成。支撐體米用進(jìn)口高純度a-A1O2經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，過度層米用南京工業(yè)大學(xué)研制的ZrO2高溫?zé)Y(jié)而成，膜層采用改性ZO2材料涂于過度層表面通過高溫?zé)Y(jié)而成。