ساخت و بررسی خواص غشای کلوئیدی تیتانیای نانوساختار

نویسنده

Materials Engineering, Iran University of Science and Technology

چکیده

در این مقاله عوامل مؤثر بر ساخت و خواص غشای تیتانیایی برروی زیرپایة آلومینا بررسی شده� است. ابتدا زیرپایه با پرس تک محور ساخته و سپس سل کلوئیدی تیتانیا آماده شد. از افزودنی های پلی وینیل الکل (PVA) و هیدروکسی پروپیل سلولز (HPC) برای داشتن غشایی بدون ترک، در مقادیر خاصی در ساخت سل کلوئیدی تیتانیا استفاده شد. سپس، لایه نشانی تیتانیا برروی زیرپایة آلومینا به روش غوطه وری انجام شد و لایة تهیه شده، خشک و کلسینه شد. میانگین اندازة ذرات موجود در سل کلوئیدی بااستفاده از تکنیک تفرق پرتو لیزر، برابر nm6/55 اندازه گیری شد. به منظور ارزیابی دمای استحالة فازی در تیتانیا از پراش اشعة ایکس استفاده شد. تکنیک توزین حرارتی برای تعیین دمای خروج افزودنی های آلی و مواد فرار لایه به کار رفت. این نتایج به همراه نتایج آنالیز فازی تیتانیا، به انتخاب دمای بهینة کلسیناسیون لایه (C˚450) منجرشد. بررسی ریزساختاری غشایی به کمک میکروسکوپ� الکترونی روبشی، نشان می دهد ضخامت غشا برابر 570 نانومتر است. بررسی های بیشتر در این ضخامت نشان دهندة� غشایی بدون ترک با ریزساختاری همگن است. این امر نشان دهندة بهینه بودن شرایط ساخت غشااست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and Characterization of Nanostructure Titania Colloidal Membranes

چکیده [English]

In this investigation a nanostructure titania membrane on an alumina support was prepared. The support was made via a single axis press. The titania colloidal sol was then prepared. To have a crack-free titania membrane, PVA and HPC additives were included in the sol in specific amounts. The support was dipped in the sol and the layer was dried and calcined in a proper manner. The average particle size of the titania sol was measured to be 55.6 nm. X-ray diffraction technique was utilized to determine the titania phase transformation temperature. The burn out temperature of the volatile materials and the organic additives were determined via the TGA technique. Utilizing the XRD and TGA techniques the optimum calcinations temperature was determined to be 450˚C. Microstructure and the presence of any possible crack or defect were examined using Scanning Electron Microscopy. The final product was a crack-free titania membrane with no defect. Therefore, it can be concluded that the membrane preparation procedure is optimum.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Titania
  • Membrane
  • photocatalytic properties