陶瓷过滤膜因其分离效率高、化学稳定性好、易于清洁和再生等优点,在废水处理、食品加工、气体清洁等领域得到广泛应用。目前工业领域应用的陶瓷膜一般由大孔支撑体、过渡中间层和微孔顶层三部分组成。其中,支撑体对陶瓷膜制备与应用至关重要,需要兼顾渗透性好、机械强度高、耐腐蚀性强和成本合理。造孔剂是制备高性能陶瓷膜支撑体的关键。造孔剂的去除是影响烧结速度和烧结质量的关键工序。单一造孔剂在相对窄的温度范围内集中分解,会导致支撑体发生黑心、翘曲和开裂等问题。为了解决该问题,本研究选用复合造孔剂制备氧化铝陶瓷膜支撑体,以拓宽造孔剂分解的温度范围,研究内容包括三部分:1、烧结助剂和烧成温度对复合造孔剂制备陶瓷膜支撑体的影响。本研究选用纯度为99.9%的氧化铝粉体为骨料,木粉、炭黑和羟乙基纤维素（HEC）为复合造孔剂,聚乙烯醇（PVA）为成型粘结剂,经过球磨混料、造粒、成型、干燥、烧成等工艺制备高纯氧化铝支撑体。高纯氧化铝支撑体的强度、耐腐蚀等性能优异,原料成本相对较低,因而商品陶瓷膜支撑体多为氧化铝材质。但其烧结温度高于1700℃,为了降低能耗,通常加入助烧剂促进烧成。我们以TiO₂、纳米级γ-Al₂O₃、勃姆石溶胶单独或复合作为烧结助剂,在兼顾支撑体的耐腐蚀性的同时,降低支撑体的烧成温度。研究了烧成温度、烧结助剂、造孔剂含量对支撑体性能的影响,成功制备出高通量、高强度和耐腐蚀性好的支撑体,并实现了高纯氧化铝支撑体的低温烧成。在同样的烧成温度下,TiO₂单独作为烧结助剂,制备的支撑体抗弯强度低,表面粗糙,不适合作为陶瓷膜的支撑体。而以TiO₂+γ-Al₂O₃或TiO₂+γ-Al₂O₃+勃姆石溶胶复合作为烧结助剂时,支撑体的渗透性能和机械强度都得到较大程度的提升。两者制备的支撑体渗透性能相当,后者制备的支撑体强度仅有微小提升。从制备成本和支撑体的性能两方面考虑,选用TiO₂+γ-Al₂O₃作为本研究体系的烧结助剂最合适。采用1 wt.%TiO₂+5 wt.%γ-Al₂O₃可以将粒度为d₅₀=27.9μm的纯氧化铝粉体制备支撑体的烧成温度降到1500℃,该温度下烧成的氧化铝支撑体纯水通量为45.4 m³m^-2h^-1bar^-1,抗弯强度为46.2 MPa。腐蚀实验结果表明制备的支撑体耐酸碱腐蚀性强。2、复合造孔剂对支撑体烧成和性能的影响。为了快速烧成支撑体,选用炭黑、木粉和HEC作为复合造孔剂,探究不同造孔剂含量下排造孔剂升温速率对支撑体性能的影响。结果表明支撑体的性能随排造孔剂升温速率的加快变化微小。排造孔剂升温速率从2℃/min增大至10℃/min,支撑体的各项性能仍维持稳定。表明复合造孔剂法可以在不影响支撑体质量的同时,大幅度缩短烧成时间。3、复合造孔剂配比对陶瓷膜支撑体的影响。选用木粉/炭黑/HEC配比为10/0/0、7/1/2、5/3/2、3/5/2、1/7/2、0/0/10,研究了复合造孔剂配比对支撑体显孔隙率、渗透通量、抗弯强度、平均孔径及孔径分布等性能的影响。结果表明,复合造孔剂中各造孔剂的比例对支撑体的性能影响显著。通过调整三种不同粒径的造孔剂占比可以调控在支撑体中留下的微孔形态、孔径大小和数量。其中,长纤维状的木粉有利于连通孔的形成,以液体的形式加入的HEC有利于连接木粉形成的大孔径孔和炭黑形成的小孔径孔,两者都能提高支撑体的渗透通量。其中,造孔剂配比为5/3/2制备的支撑体形成的孔道结构最优,渗透通量和机械强度的匹配度最高。