Коллоидно-химические основы золь-гель метода получения мембран со слоями CuO и ZnO

• Автор: Калмыков, Антон Георгиевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Основные области применения мембран
1.2. Преимущества керамических мембран с нанесёнными покрытиями или
селективными слоями
1.3. Нанесение слоёв на керамические мембраны
1.3.1. Золь-гель метод
1.3.2. Стадия погружения
1.3.3. Стадия извлечения
1.4. Перспективы применения мембран со слоями на основе СиО и гиО
1.4.1. Функциональные свойства СиО и ХпО
1.4.2. Золи СиО и 2пО
1.5. Выводы из литературного обзора
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Характеристики исходных материалов и объектов исследования
2.1.1. Материалы
2.1.2. Подложки
2.2. Методики эксперимента
2.2.1. Методика синтеза гидрозолей оксида меди (II)
2.2.2. Методика синтеза гидрозолей основного нитрата меди (II)
2.2.3. Методика синтеза гидрозолей оксида цинка
2.2.4. Методика определения концентрации гидрозолей
2.2.5. Определение величин pH
2.2.6. Методика определения вязкости на капиллярном вискозиметре
2.2.7. Методика определения электрофоретической подвижности и электрокинетического потенциала частиц дисперсной фазы и частиц, га которых
состоят подложки
2.2.8. Методика определения размера частиц гидрозолей на основании анализа
микрофотографий, полученных просвечивающей электронной микроскопией
2.2.9. Измерение оптических свойств водных растворов и дисперсий
2.2.10. Методика определения агрегативной устойчивости гидрозолей
2.2.11. Методика приготовления композиций для нанесения
2.2.12. Термические исследования

2.2.13. Методика определения вязкости композиции на ротационном вискозиметре «Реотест-2»
2.2.14. Методика нанесения слоев на пористые подложки
2.2.15. Расчёт потенциальной энергии парного взаимодействия частиц дисперсной фазы гидрозолей с подложками на стадии погружения
2.2.16. Методика определения теоретической толщины нанесённого слоя
2.2.17. Рентгенофазовый анализ
2.2.18. Сканирующая электронная микроскопия керамических мембран
2.2.19. Ртутная порометрия керамических мембран
2.2.20. Определение удельной поверхности образцов
2.2.21. Методика определения максимального размера пор и распределения пор по размерам методом пузырька
2.2.22. Методика исследования антибактериального действия полученных мембран
2.2.23. Методика исследования каталитической активности полученных мембран
2.2.24. Методика определения концентрации растворов фенола
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ КОЛЛОИДНО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Свойства используемых гидрозолей
3.2. Свойства используемых подложек.:
3.2.1. Дисковые керамические мембраны
3:2.2. Трубчатые керамические мембраны
4. РАСЧЁТ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ПАРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ЧАСТИЦЫ С ПОДЛОЖКОЙ НА СТАДИИ ПОГРУЖЕНИЯ
4.1. Расчёт потенциальной энергии парного взаимодействия частиц дисперсной
фазы исследуемых гидрозолей
4.2. Расчёт потенциальной энергии парного взаимодействия частиц дисперсной
фазы гидрозолей с поверхностью подложек
4.3. Расчёт потенциальной энергии парного взаимодействия частиц дисперсной
фазы гидрозолей с поверхностью мембран, на которые предварительно нанесён первый СЛОЙ
5. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МЕМБРАН С
ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СЛОЯМИ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ
5.1. Получение дисковых мембран
5.2. Получение трубчатых мембран
6. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ МЕМБРАН

Фунгицидное действие
Каталитическое действие ВЫВОДЫ
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ
ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1.Характеристики исходных материалов и объектов исследования
2.1.1. Материалы
В работе использовались следующие реактивы: медь (И) азотнокислая 3 водная (СиСЫОзД'ЗНгО), Ч. ГОСТ 435-77; цинк азотнокислый (Zn(N03)2), Ч. ГОСТ 5106-77; аммиак водный (NH3-H20), О.С.Ч; азотная кислота (HNO3), Х.Ч. ГОСТ 4461-77; натрия гидроксид (NaOH) Ч.Д.А. ГОСТ 4328-77; гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ) HATPOCOJI 250 ННХ Pharm,V-1413; медь (И) сернокислая 5 водная (CuS04'5H20), Ч. ГОСТ 4265-78; натрий азотнокислый (NaN03), Ч.Д.А. ГОСТ 4168-79; фенол синтетический технический,
Ч.Д.А. ГОСТ 23519-93.
2.1.2. Подложки
В качестве подложек использовались пористые дисковые керамические мембраны диаметром 6,0 см и толщиной 3 мм, изготовленные на кафедре химической технологии керамики и огнеупоров РХТУ им. Д.И. Менделеева. Для получения данных мембран 85 мас.% корунда (а-АЬОз) и 15 мас.% белой глины смешивали, после чего добавляли 6 мас.% воды и прессовали при давлении 30 МПа. Затем полученную пресс-форму обжигали при температуре 1500°С. Полученные дисковые мембраны имели пористость 48%.
Также в качестве подложек в работе использовались пористые трубчатые одноканальные керамические мембраны с нафильтрованным пористым слоем производства фирмы «Генос» (ТУ 5754-001-02066492-01) длиной до 20 см, наружным диаметром 8 мм, с толщиной стенок 1 мм. Основные характеристики трубчатых мембран по данным производителя приведены в таблицах 2.1 и 2.2.
Таблица 2.1. Шихтовый состав пористой керамической мембраны с нафильтрованным слоем фирмы «Генос» [157].
Наименование Содержание, мае. %
Корунд (<х-А120з)
Глина белая
Боросодержащая добавка