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陶瓷纳滤膜具有耐高温、耐高压、耐有机溶剂及耐腐蚀性等优点，可截留二价离子、糖类、染料及小分子有机物等，在石油与石油化工、化学工业等苛刻环境领域中具有广泛的应用前景。本文研究制备了完整无缺陷α-Al2O3微滤膜过渡层及非有机溶剂体系的ZrO2溶胶，制备出了ZrO2陶瓷纳滤膜。本研究主要内容包括： ⑴针对微滤膜过渡层上存在大孔缺陷的问题，提出采用错流过滤的方法，对微滤膜过渡层进行大孔缺陷修复，获得了完整无缺陷的微滤膜过渡层。以平均孔径为200 nm的α-Al2O3微滤膜作为研究对象，以稀释后的上述α-Al2O3微滤膜制膜液为过滤料浆，研究结果表明，在0.1 MPa的跨膜压差和1 m·s-1的膜面流速下，修复时间越长，修复效果越好;经12 min修复后，最大孔径由4～5μm降低至1μm左右，成品率可达90％;修复后的微滤膜层纯水渗透率为560 L·m2·h-1·bar-1，适合作为纳滤膜的过渡膜层。 ⑵针对非有机溶剂体系ZrO2溶胶的制备及其参数优化，研究了以价格低廉的无机锆盐[Zr(NO3)4·5H2O]为前驱体，制备了粒径小于10nm的颗粒溶胶，为陶瓷纳滤膜的制备提供了可供选择的溶胶。研究结果表明，可以制备出2.1～9.7 nm不同平均粒径的溶胶，所制备的溶胶可以在一个月内保持稳定;在溶胶制备过程中加入硝酸钇[Y(NO3)3·5H2O]作为晶型稳定剂，控制mol(Y2O3)∶mol(ZrO2)为0.03∶0.97，可以减小煅烧温度的变化对ZrO2粉体堆积孔径的影响，并能有效防止ZrO2由于晶型转变而引起的膜层开裂的问题;考察了甘油、聚乙烯醇(PVA)、甲基纤维素(MC)这三种有机添加剂对溶胶粒径的影响，甘油的加入有利于减小溶胶的粒径，而PVA与MC的加入则会使溶胶粒径增大，且MC的加入会造成溶胶体系的不稳定。 ⑶针对ZrO2纳滤膜的制备，考察了α-Al2O3及γ-Al2O3两种材质的超滤膜为过渡层，优化了凝胶膜的干燥工艺，并分别制备出了ZrO2纳滤膜。研究结果表明，采用分级干燥法有利于提高膜的完整性及干燥程度;在α-Al2O3超滤底膜上制备的ZrO2纳滤膜截留分子量为1761Da，平均孔径约为2.1nm，纯水渗透率为23 L·m-2·h-1·bar-1;在γ-Al2O3超滤底膜上制备的ZrO2纳滤膜截留分子量为726 Da，平均孔径约为1.4 nm，纯水渗透率为4.5 L·m-2·h-1·bar-1。由此可见，在两种超滤底膜上均可制备得到ZrO2陶瓷纳滤膜，且过渡层的性能对ZrO2陶瓷纳滤膜的渗透性及选择性有很大的影响。 ⑷解决了微滤膜存在大孔缺陷的问题，为纳滤膜的制备提供了完整无缺陷的α-Al2O3微滤膜过渡层;克服了非有机溶剂体系中小粒径溶胶制备的难题，制备出了粒径小于10nm的稳定的ZrO2颗粒溶胶;在两种材质的超滤膜过渡层上均制备出了ZrO2陶瓷纳滤膜，为陶瓷纳滤膜的规模化制备提供了新的思路和实践依据，为其在食品、医药、环保等领域的应用提供了技术支持。