بررسی اثر افزودنی ZrO۲ بر جدایش فاز و مقاومت شیمیایی ممبران های بوروسیلیکاتی حاوی MgO

یکی از شاخه های بسیار مهم در تحقیقات علمی اخیر بررسی ممبران های شیشه ای می باشد. تغییر در ترکیب شیمیایی این ممبران هاجهت کنترل جدایش فاز و تخلخل آنها، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. دسته ی مهمی از ترکیبات مورد استفاده در ممبران های شیشه ای ترکیبات شیشه ساز بوروسیلیکاتی هستند. در پژوهش های گذشته اثر افزودنی هایی مانند BaO,MgO,CaO مورد بررسی قرار گرفته است. در پژوهش حاضر اثر افزودنی ZrO۲ بر روی کیفیت جدایش فاز و اندازه ی تخلخل ممبران های از قبل بهبود یافته به وسیله افزودنی MgO بررسی شد. به نمونه ها با ترتیبب درصد افزودنی ZrO۲ ۱,۲,۳ تهیه شد. این نمونه ها در دمای ۱۴۳۰ درجه ی سانتیگراد ذوب و سپس آنیل شدند. باتوجه به آنالیز DTA حاصل از پژوهش های قبلی، دمای ۷۱۰ به عنوان دمای بهینه عملیات حرارتی انتخاب شد. آنالیزهای BET,SEM,XRD به ترتیب به منظور بررسی عدم تبلور، بررسی مرفولوژی جدایش فاز ایجاد شده و اندازه گیری سطح ویژه و میزان تخلخل بر روی نمونه ها صورت گرفت. همچنین جهت تهیه ی ممبران فرآیند اسید شویی با HCl انجام شد. با بررسی های ظاهری انجام شده مشاهده شد که با افزایش درصد ZrO۲ میزان اپک بودن نمونه ها کاهش پیدا کرد که کاهش جدایش فاز و در نتیجه افزایش مقاومت شیمیایی را در پی داشت. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM نشان داد که با افزایش درصد افزودنی ZrO۲ سایز کانال های زمینه (فاز سدیم بوراتی) کاهش یافت. نتایج حاصل از آنالیز BET حاکی از افزودن ZrO۲ به ترکیب شیشه ی اولیه، اثر مثبت آن را بر مقاومت شمیایی نسبت به حالت فاقد اکسید زیرکونیم تایید نمود