13744

13744

ساخت بدنه ممبران ژئوپليمري به روش اكستروژن و پوشش دهي نانو TiO2 به منظور تامين خواص فوتوكاتاليستي

كارشناسي ارشد

مواد و متالورژي - سراميك

خرداد ماه 1393

خرداد ماه 1393

دكتر فرهاد گلستاني فرد - دكتر عليرضا ميرحبيبي

Prof. K.J.D. Mackenzie

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 زيرپايه ممبران سراميكيژئوپليمري و تامين خاصيت فوتوكاتاليستي در سطح به¬وسيله¬ي پوشش¬دهي تيتانيا است. در مرحله اول ساخت بدنه متخلخل ژئوپليمري با استفاده از الياف تخريب شونده پلي لاكتيك اسيد در محيط قليايي همزمان با فرآيند ژئوپليمريزاسيون بررسي شد. با استفاده از روش‌هاي XRD، FTIRو SEM ويژگي‌هاي ساختاري و ريزساختاري و با اندازه‌گيري تخلخل٬ نفوذپذيري آب و استحكام خواص فيزيكي و مكانيكي مورد ارزيابي واقع شدند. در مرحله¬ي دوم سطح زيرپايه¬هاي ساخته شده با سل پليمري تيتانيا به¬وسيله¬ي روش غوطه¬وري پوشش داده شد و نمونه¬ها در دماهاي °C٬450 °C500 و °C550 تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند. با استفاده از روش¬هاي XRD و DTA/TG پودرحاصل از سل تيتانيا و با GIXD٬SEMو FESEM پوشش تيتانيايي ايجاد شده مورد ارزيابي قرار گرفتند. مشاهدات تخلخل¬¬هاي كانالي با جهت¬گيري ترجيهي در راستاي اكستروژن را نشان داد و بررسي¬ها حاكي از معرفي نسبت Na2O/Al2O3 برابر 75/1 و H2O/Al2O3 برابر 12 به عنوان نسبت بهينه تركيب شيميايي جهت تخريب الياف PLA و شكل¬دهي خمير ژئوپليمري بود. بررسي اثر شرايط گيرش نشان داد كه با تنظيم دما در °C90 با گذشت 48 ساعت شرايط سنتز نمونه¬هاي متخلخل مهيا مي¬شود. با اندازه¬گيري عبور آب مشخص شد نمونه¬هاي حاوي تخلخل با اندازه¬ي كوچكتر داراي نفوذپذيري بيشتري هستند. در نهايت نتايج آزمون فوتوكاتاليستي از نمونه¬هاي حاوي پوشش تيتانيا نشان داد پوشش با فاز غالب آناتاز در دماي °C450 بيشترين بازده فوتوكاتاليستي را دارد. واژه‌هاي كليدي: ژئوپليمر، زيرپايه ممبران، پوشش تيتانيا، فوتوكاتاليست