Принсипҳои тарҳрезии мембранаҳои сафолии алюминий

Мембранаҳои сафолии гилхок ҳамчун маводи ҷудокунандаи ғайриорганикии баландсифат- дар асоси оптимизатсияи маҷмӯии маводшиносӣ, химияи рӯизаминӣ ва технологияи ҷудокунӣ тарҳрезӣ шудаанд, ки ҳадафи он ба даст овардани интихоби баланд, умри дароз ва устувории олии кимиёвӣ мебошад. Принсипҳои асосии тарҳрезӣ дар атрофи таркиби моддӣ, назорати микроструктура ва функсионализатсияи рӯизаминӣ тамаркуз мекунанд.

Аввалан, маводи субстрат барои мембранаҳои сафолии гилхок аз сабаби устувории аълои гармидиҳӣ (нуқтаи обшавии тақрибан 2050 дараҷа), қувваи механикӣ (сахтии баланд ва муқовимат ба хазандагон) ва бетаъсирии кимиёвӣ (муқовимат ба зангзании кислота ва сілтӣ) -тозагии баланд -Al₂O₃ аст. Бо назорати раванди агломератсия (ба монанди ҳарорат, атмосфера ва вақт) андозаи дона ва ковокӣ метавонад танзим карда шавад ва ба ин васила гузариши мембрана ва хосиятҳои механикии мембрана беҳтар карда шавад. Сохтори маъмулии мембранаи гилхоки ковок аз қабати пуштибонӣ, қабати гузариш ва қабати ҷудокунӣ иборат аст. Тарҳи иерархивии сӯрохиҳо (бо макропораҳо дар қабати пуштибонӣ дастгирии механикӣ ва микропораҳо дар қабати ҷудокунӣ, ки ба ҷудокунии самаранок имкон медиҳанд) муҳим аст.

Дуюм, тақсимоти андозаи сӯрохиҳо ва хосиятҳои рӯизаминӣ бевосита ба самаранокии ҷудошавӣ таъсир мерасонанд. Тавассути равандҳо ба монанди sol{1}}gel, оксидшавии анодӣ ё синтези гидротермалӣ, андозаи сӯрохиҳоро метавон дақиқ назорат кард (0,01–10 мкм), ки онро барои микрофилтратсия, ултрафилтратсия ва ҳатто нанофилтратсия мувофиқ мекунад. Манипуляцияи заряди рӯизаминӣ (ба монанди ворид кардани гурӯҳҳои гидроксилӣ ё гурӯҳҳои функсионалӣ) метавонад адсорбсияи интихобии ионҳо ё молекулаҳои мушаххасро афзоиш дода, дақиқии ҷудокуниро беҳтар кунад. Ғайр аз он, мембранаҳои зиччи гилхок (ғайрипорус ё нанопороз) метавонанд барои ҷудо кардани газ ё тоза кардани-ҳарорати баланд истифода шаванд, ки ба гузариши бениҳоят паст ва интихоби баланди онҳо такя мекунанд.

Ниҳоят, тарҳрезии мембранаҳои сафолии гилхок бояд инчунин муҳити воқеии татбиқро ба назар гирад, ба монанди ҳарорати баланд, васоити зангзананда ё шароити фишори баланд. Допинг (масалан бо ZrO₂ ва TiO₂) метавонад минбаъд хосиятҳои механикӣ ва мутобиқати васеъшавии гармиро беҳтар созад ва ба ин васила мӯҳлати хидматро дароз кунад. Хулоса, тарҳрезии мембранаҳои сафолии гилхок натиҷаи беҳсозии ҳамоҳангшудаи мавод, сохтор ва функсия мебошад, ки ҳалли боэътимоди техникӣ барои ҷудокунии саноат, ҳифзи муҳити зист ва энергияро таъмин мекунад.