بررسی و ساخت ممبرانهای تیتانیایی نانو ساختار

امروزه ممبرانها در زمینه تکنولوژی شیمیایی نقش مهمی را ایفا می کنند. ویژگی کلیدی و مهم ممبرانها توانایی آنها در کنترل سرعت نفوذ گونه های شیمیایی حین عبور از ممبران می باشد. ممبرانها تیتانیایی بدلیل پایداری بالای تیتانیا در محیطهای آبی و خاصیت فوتوکاتالیستی در فرایندهای تصفیه آبها و پسابها از اهمیت خاصی برخوردار هستند به منظور بهبود عملکرد ممبرانها در فرایندهای تصفیه شناخت و درک نقش خواص برخوردار هستند به منظور بهبود عملکرد ممبرانها در فرایندهای تصفیه شناخت و درک نقش خواص و ویژگیهای سیستم از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر ساخت خواص ممبران تیتانیایی بر روی زیر پایه آلومینایی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا زیر پایه توسط پرس تک محور ساخته شد. سپس سلهای کلوییدی و پلیمری تیتانیا آماده شدند از افزودنیهای پلی وینیل الکل ( pva) و هیدروکسی پروپیل سلولز hpc به عنوان عوامل شیمیایی کنترل کنده فرایند خشک کردن به منظور داشتن ممبرانی عاری از ترک در مقادیر خاصی در ساخت سل کلوییدی کننده تینانیا استفاده شد در ادامه لایه نشانی تیتانیا ابتدا با نسل کلوییدی و سپس با سل پلیمری بر روی زیر پایه الومینایی به روش غوطه وری انجام شد و لایه ها با ظرافت خاصی خشک و کلسینه شدند. به منظور ارزیابی دمای استحاله فازی در تیتانیا وانتخاب دمای مناسب زینتر برای لایه های ساخته شده پراش اشعه ایکس مورد استفاده قرار گرفت. تکنیک توزین حرارتی به منظور تعیین دمای خروج افزودنیهای آلی و مواد فرار لایه ها به کار گرفته شد. این نتایج به همراه نتایج حاصل از آنالیز فازی تیتانیا منجر به انتخاب دمای c 450 به عنوان دمای بهینه کلسیناسیون لایه ها گردید. اندازه ذرات موجود در سلهای کلوییدی و پلیمری ساخته شده اندازه گیری شد و به ترتیب مقادیر میانگین 6/55 و 1/19 نانومتر حاصل گردید. سطح مخصوص لایه های کلوییدی و پلیمری تیتانیا به ترتیب برابر 169/75 و 304/83 متر مربع بر گرم به دست آمد. بررسی ریزساختار به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی کیفیت و ضخامت لایه های نشانده شده را آشکار ساخت. نتایج مشاهدات ریزساختاری بر ری نمونه ها منجر به بهینه سازی زمان پوشش دهی و دفعات لایه نشانی گردید و همچننی نشان داد که نمونه ها عاری از ترک می باشند. ضخامت بهینه برای لایه کلوییدی um 1 به دست آمد. در پایان خواص فوتوکاتالیستی تیتانیا از طریق انجام ازمایش فوتوکاتالیسیتی تعیین گردید و به منظور بهبود این خاصیت افزوندی نقره به لایه پلیمری تیتانیا اضافه گردید که سبب افزایش 10 درصدی خاصیت فوتوکاتالیسیتی تیتانیا شد.