Design and characterization of flat membrane supports elaborated from kaolin and aluminum powders

Abstract

Porous flat ceramic-metal composite (Cermet) membrane supports were elaborated from kaolin and aluminum powder mixtures by the press drying–sintering process. The evolution of structure and surface properties was followed by water permeation, tensile strength, mercury porosimetry, surface charge and contact angle measurements. These characterizations have demonstrated that the addition of aluminum to the kaolin matrix has a beneficial effect on the membrane support properties. In particular, the water permeability and mechanical strength increased gradually in the presence of aluminum. In addition, the hydrophilicity of the cermet supports was found to increase gradually with the aluminum load. However, the surface charge was not affected by the aluminum introduced into the cermet composition. Filtration experiments were carried out with the support containing 4% wt of aluminum. The results have indicated that this support could be used to purify dye-containing water. Des supports membranaires plans poreux céramique–métal (cermets) ont été élaborés par pressage d’une poudre sèche à partir d’un mélange de kaolin et d’aluminium. L′évolution de la structure et des propriétés de surface a été suivie par des mesures de perméabilité à l'eau, de résistance à la traction, de porosimètrie au mercure, de charge de surface et d'angle de contact. Ces caractérisations ont démontré que l'addition d'aluminium dans la matrice kaolinitique a un effet bénéfique sur les propriétés des supports membranaires. En particulier, la perméabilité à l'eau et la résistance mécanique ont augmenté progressivement en présence d'aluminium. En outre, l’hydrophilicité des supports céramique–métal a augmenté progressivement avec la teneur en aluminium. Toutefois, la charge de surface n'a pas été affectée par la présence de l’aluminium dans la composition du cermet. Les expériences de filtration ont été réalisées avec le support contenant 4% en masse d'aluminium. Les résultats ont montré que ce support peut être utilisé pour purifier l'eau contenant un colorant.