En keramisk membran er en kunstig membran laget av uorganiske ikke-metalliske materialer. Som alle membraner gjør det det mulig å stoppe eller selektivt føre bestemte stoffer mellom de to mediet som det skiller.
De fleste av keramiske membraner er sammensatt av metalloksyder såsom aluminiumoksyd (Al 2 O 3 ), titandioksid (TiO 2 ) eller zirkoniumdioksyd (ZrO 2 ).
Andre keramiske membraner er laget av silisiumkarbid (SiC). Silisiumkarbid krever høyere sintringstemperatur enn oksider.
Som polymermembraner kan keramiske membraner være tette eller porøse.
Tette membraner brukes hovedsakelig for gasseparasjon slik som separasjon av oksygen fra luft eller separasjon av hydrogen fra en blanding.
Porøse membraner brukes hovedsakelig i gassdiffusjon , mikrofiltrering og nanofiltrering . De kan være laget av amorfe eller krystallinske faste stoffer.
Keramiske membraner kan produseres ved høy temperatur eller ved romtemperatur.
Ved høye temperaturer er sintringsprosessen den mest brukte, den består av å avsette under trykk og varme opp materialene i autoklaver .
Ved romtemperatur er prosessen som brukes sol-gel-prosessen .
Sammenlignet med polymermembranene som er mest brukt på industrielt nivå, har keramiske membraner fordelen av å kunne brukes under ekstreme forhold:
Deres grenser er knyttet til deres vanskeligheter med syntese og de høye kostnadene for å produsere dem: