به گزارش خبرگزاری مهر، شیرین خان محمدی - محقق طرح "تولید غشای سرامیکی" با اشاره به اینکه در این کار با افزودن ترکیبی مانند ایتریا و در نتیجه تغییر ساختار غشای سرامیکی سیلیکایی، تلاش شده تا پایداری حرارتی آن، ضمن حفظ ساختار نانومتخلخل، بهبود یابد، اظهار داشت: ساختار فیزیکی و شیمیایی یک غشا، عاملی تعیین کننده در خواص مهمی نظیر نفوذپذیری، گزینش‌پذیری و ایجاد رسوب در آن است و ایجاد یک ساختار مطلوب با راهکار ساده‌ی حذف عیب و نقص‌های موجود در سطح غشا و یا کنترل غلظت مواد اولیه و دمای فرایند امکان‌پذیر است.
وی با بیان اینکه نتایج حاصل شده حاکی از ساخت غشای سرامیکی با تخلخل‌های نانومتری و بهبود خواص حرارتی و هیدروترمالی آن است، عنوان کرد: حفره‌های ایجاد شده دارای میانگین اندازه‌ی 1/9 نانومتری بوده و تا حدود دمای 800 درجه سانتی‌گراد نیز پایداری حرارتی بسیار مناسبی دارند که ضخامت نهایی غشای سه لایه، 680 نانومتر گزارش شده است.
خان محمدی در خصوص فرایند مورد استفاده در تولید این غشا بیان کرد: فرایند سل-ژل متداول‌ترین روش تولید غشاهای سرامیکی است ، و تهیه مواد همگن با خلوص و سطح ویژه‌ی بالا، قابلیت کنترل اندازه‌ی تخلخل و ریزساختار از مزیت‌های این روش محسوب می‌شوند.
به گفته وی در این طرح نیز غشای میکرومتخلخل سه لایه‌ای سیلیکا-ایتریا بر روی زیرلایه‌ی آلفا-آلومینا و لایه‌ی میانی گاما-آلومینا با تکیه بر این روش ساخته شده است.
وی در ادامه افزود: جهت انجام کار، زیرلایه آلفا-آلومینایی با روش پرس پودر آلومینا و پخت حرارتی، به صورت قرص‌هایی آماده شد که سل‌های کلوئیدی و پلیمری به ترتیب برای ایجاد لایه میانی گاما-آلومینا و لایه غشایی سیلیکا-ایتریا بر روی زیرلایه با روش غوطه وری نشانده شدند و در نهایت بعد از عملیات خشک کردن، لایه میانی در 600 درجه‌ی سانتی‌گراد و لایه‌ی غشایی در 500 درجه، تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند.
بر اساس اعلام ستاد نانو، غشای سرامیکی بیشتر در داروسازی و صنایع غذایی، شیمیایی و پتروشیمی، برای جداسازی گازهای کوچک مانند هیدروژن، نیتروژن و متان به کار برده می‌شود. مشکل اصلی این دسته از غشاها، عدم پایداری آن‌ها در حضور رطوبت و دما است. این مشکل باعث بهم ریختگی ساختار متخلخل و در نتیجه کاهش عملکرد آن‌ها خواهد شد.در این بررسی‌ها از آزمون‌های XRD، FTIR، FESEM، AFM و جذب و واجذب گاز نیتروژن استفاده شده است.
این تحقیقات از همکاری دکتر احسان طاهری نساج- عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس- و شیرین خانمحمدی- کارشناس ارشد نانومواد از همین دانشگاه- حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی Ceramics International (جلد 40، شماره 7، سال 2014، صفحات 9403 تا 9411) به چاپ رسیده است.
نظر شما