ساخت ممبران‌هاي نانومتخلخل شيشه‌ي بوروسيليكاتي/TiO2 به روش سل-ژل

كارشناسي ارشد

چكيده ممبران‌هاي سراميكي از پوشش سل سيستم SiO2-B2O3-TiO2 بر زيرپايه‌ي آلومينا به روش پوشش‌دهي چرخشي و عمليات حرارتي متعاقب در دماي °C900 و زمان 2 ساعت، تهيه شد. در مرحله‌ي نخست، زيرپايه‌ي ماكرومتخلخل‌ با استفاده از پرس تك‌محوري پودر آلفا-آلومينا و عمليات حرارتي در دماي °C 1300 و نرخ گرمايش °C/min 5 به مدت 1 ساعت تهيه شد. با استفاده از روش‌هايي نظير استحكام‌سنجي سه نقطه‌اي، تخلخل‌سنجي جيوه‌اي و بررسي‌هاي ميكروسكوپي، ويژگي‌هاي زيرپايه مطالعه شد. در راستاي تامين خاصيت فوتوكاتاليستي، سل‌ شيشه‌ي مربوطه، حاوي مقادير مختلفي از TiO2 براي پوشش زيرپايه آماده شد و پس از پوشش‌دهي و كلسيناسيون در دماي °C 900، توسط آناليز حرارتي هم‌زمان (STA)، پراش پرتوي ايكس (XRD)، طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR)، طيف‌سنجي نفوذي بازتابي فرابنفش-مرئي (UV-Vis)، آناليز جذب و واجذب نيتروژن (BET) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)، بررسي شد. طبق بررسي‌هاي فازي، با وجود عمليات حرارتي در دماي °C 900 به‌‌مدت 2 ساعت، آناتاز تنها فاز بلورين باقي مانده بود و اثري از تشكيل روتايل ديده‌ نشد. با افزايش درصد اكسيد بور، اندازه‌ي بلورك‌هاي فاز آناتاز بزرگ‌تر شد و بلورينگي سيستم افزايش يافت. تركيب حاوي 10% اكسيد بور به دليل توازن بين سطح ويژه‌، بلورينگي و گاف انرژي معادل ev 92/2 به‌عنوان پوشش مزومتخلخل بهينه با توزيع اندازه‌ي تخلخل در محدوده‌ي nm 9-2 انتخاب شد. بازدهي فوتوكاتاليستي ممبران با معيار رنگ‌زدايي از محلول متيل نارنجي با غلظت g/l 20، پس از دو ساعت تابش معادل 3/72 % محاسبه شد. واژه‌هاي كليدي: ممبران‌، مزومتخلخل، سل- ژل، فوتوكاتاليستي، متيل نارنجي

189392

دانشگاه علم و صنعت ايران

سراميك

دكتر بيژن افتخاري يكتا - دكتر فرهاد گلستاني‌فرد