盡管陶瓷膜的研究與應用已經取得了很大的成果,但仍然存在著許多問題制約著它進一步應用與發展,值得深入地研究和探討。目前陶瓷膜技術的發展方向主要有以下幾個方面:
1)新型陶瓷膜制備工藝的開發。到目前為止,盡管已經開發出了許多陶瓷膜制備工藝,但只有溶膠/凝膠工藝最成熟,并被廣泛采用,因為該工藝簡單,設備要求低,適合大面積制膜,然而該工藝也存在一些問題。從發展趨勢來看,目前陶瓷膜制備技術的主要發展方向為:①在多孔膜研究方面,需進一步完善已商品化的無機超濾膜和微濾膜,發展具有分子篩功能的納濾膜、氣體分離膜和滲透氣化膜;②在致密膜研究中,超薄金屬及其合金膜和具有離子電子混合傳導能力的固體電解質膜是研究的熱點。
2)陶瓷膜的改性研究。首先是提高膜的熱穩定性,可以通過增加一些新的組分,改善膜的化學成分,從而提高膜的熱穩定性;其次是提高膜的抗污染性,由于膜主要是用于過濾和分離,而由此帶來的膜污染問題由于成本較高,一直限制了它的應用,因此應開發出抗污染的膜。
3)復合陶瓷膜的制備。有機膜和無機膜具有各自的優點和缺點,應該研究出一種復合材料的膜,使其兼具兩者的優點,如在無機膜中摻加一些有機組分,使其增加孔隙率,提高滲透通量。這是今后發展的主要方向。
4)開發新材料。目前,已經商品化的陶瓷膜材質主要有Al2O3膜、TiO2膜、SiO2膜和ZrO2膜等。它們的不足之處主要是成本高,限制了其在更廣泛領域的應用。所以,有必要開發一種新型材料,在保證一定的機械強度和膜通量的前提下,能夠大大減化制備陶瓷膜的工藝步驟和減少成本。
5)集成處理技術的開發。在某些場合采用的單一的無機膜技術處理廢水很難達到滿意的結果,而將無機膜與其他技術的集成,則可以達到降低成本,提高處理效率的目的。無機膜與其他技術的集成處理技術將是今后的重要發展方向。