ساخت نانو غشاء چند لایه آلومینا- تیتانیا و بررسی عملکرد آن در تصفیه آب و پساب
چکیده
در این پژوهش، برای به دست آوردن نانوغشاء سرامیکی با شار عبورپذیری بالا و بازپس زنی خوب، تصمیم گرفته شد که غشاء از یک ساختار چند لایه متقارن برخوردار باشد. لذا پایه های لوله ای آلومینایی غشاء با دو روش تهیه شدند و سپس غشاء کامپوزیت چندلایه آلومینایی ساخته شد. پایه غشاء باید به خوبی شکل داده شود تا لایه های میانی و بالایی با حفره های مناسب روی سطح آن قرار گیرند. در اینجا از دو روش ساخت استفاده شد. در مورد پایه های ساخته شده با روش پرس، از لایه های میانی آلفا آلومینا با سوسپانسیون آلومینای?m 5 d50=و ?m 1 d50= استفاده شد و با روش غوطه وری بر روی پایه سرامیکی نشانده شدند. لایه های غشائی آلفا آلومینا به ترتیب در دماهای 1400 و ?1200 سینتر شدند. برای پایه های ساخته شده با روش ریخته گری دوغابی لایه های آلفا آلومینا استفاده نشد. برای نشاندن لایه گاماآلومینا، اقدام به تهیه محلول سل بوهمیت با اندازه متوسط ذرات nm 80 شد که از انحلال نمک کلرید آلومینیم آبدار و در نهایت رسوب دادن آن به دست می آید. این سل به روش غوطه وری روی لایه های قبلی نشانده شد. پس از فرآیند تکلیس در دمای ?550 ، بوهمیت به گاما آلومینا تبدیل گردید. در پایان یک لایه از دی اکسید تیتانیوم به وسیله غوطه ور کردن غشاء در سل تهیه شده با اندازه متوسط ذراتnm 22 به روش سل – ژل داده شد. اندازه و توزیع اندازه حفره های غشاء در محدوده نانو توسط جذب گاز تعیین گردید. نتایج به دست آمده موید این موضوع است که پایه غشاء روش ریخته گری دوغابی دارای تخلخل حدود 40% است و گستره اندازه حفره های آن بین 10 تا 100 نانومتر می باشد. برای افزایش تخلخل این پایه ها از افزودن نیترات آمونیوم به سوسپانسیون آن استفاده شد. برای تعیین ویژگی های محصول از روش هایی مانند الگوی پراش اشعه ایکس (xrd )، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem ) ، نانوسایزر و آنالیز حرارتی همزمان (sta ) استفاده گردید. نتایج عملکرد غشاء چه در مورد غشاء با پایه ساخته شده با روش ریخته گری دوغابی بدون نیترات آمونیوم و چه با نیترات آمونیوم نشان داد که غشاء می تواند تمام میکروارگانیزم ها را حذف نماید و درصد متوسطی از یون ها را بازپس زند. هم چنین تست های انجام شده، اثر ph آب خام را روی درصد بازپس زنی آنیون ها و کاتیون های موجود در آب مثبت و اثربخش نشان داد.