10035

10035

ساخت بدنه متخلخل سراميكي از ژئوپليمر كائولني جهت كاربرد به عنوان زيرپايه ممبران

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد گرايش سراميك

تيرماه1390

تيرماه1390

دكتر فرهاد گلستاني فرد

چكيده ژئوپليمرها موادي بر پايه سيستم‌هاي آلومينوسيليكاتي فعالسازي شده با محلول‌هاي قليايي هستند كه به دلايل زيست محيطي و ويژگي‌هاي خاص فيزيكي در طي بيست سال اخير مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اين پژوهش هدف اصلي ساخت يك زيرپايه ممبران سراميكي از جنس ژئوپليمر پايه متاكائولني بوده است. در مرحله اول فرآوري ژئوپليمر توسط متاكائولن مورد بررسي قرار گرفت و سپس ايجاد بدنه متخلخل با استفاده از الياف تخريب شونده در محيط قليايي همزمان با فرآيند ژئوپليمريزاسيون براي اولين بار بررسي شد. با استفاده از روش‌هاي XRD، FTIR، NMR و ميكروسكوپ SEM ويژگي‌هاي ساختاري و ريزساختاري و با اندازه‌گيري دانسيته، تخلخل و استحكام خواص فيزيكي و مكانيكي مورد ارزيابي واقع شدند. بررسي اثر SiO2/Al2O3 نشان داد كه ساختار شيميايي تتراهدرال‌هاي SiO4 و AlO4 بعنوان اسكلت اصلي زمينه ژئوپليمري تحت تاثير اين پارامتر مي‌باشد. بهينه كردن اين نسبت مي‌تواند به بهبود خواص مكانيكي و ريزساختاري ژئوپليمر كمك كند. با ورود الياف PLAمشخص گرديد كه با تنظيم دماي كيورينگ در حوالي °C90 و pH محلول سيليكاتي اكستروژن پذيري بهبود يافته و از بين رفتن الياف PLA تسهيل مي‌يابد. با توجه با اين موارد بدنه‌هاي ژئوپليمري با درصد تخلخلي در محدوده 50-40% و با تخلخل‌هاي هم راستا سنتز شدند. در نهايت بدنه‌هاي ممبران توليد شده هر چند كيفيت ممبران‌هاي استاندارد آلومينايي را ندارد ولي مقاومت شيميايي و استحكام آن‌ها را مي‌توان با تغيير شيمي بدنه ژئوپليمري بهبود بخشيد. واژه‌هاي كليدي:ژئوپليمر، فعالسازي قليايي، زيرپايه ممبران، تخلخل، پلي لاكتيك اسيد.