Неорганические зарядселективные мембраны, модифицированные наночастицами неорганического ионита

Abstract

С применением методов эталонной контактной порометрии, трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии, а также потенциометрии исследована структура неорганических мембран: немодифицированной керамической матрицы и матрицы, содержащей наночастицы неорганического ионита – гидратированного диоксида циркония. Порограммы разложены на лоренцевы составляющие, полосы отнесены к соответствующим элементам структуры, размеры частиц рассчитаны с использованием гомогенной и гетерогенной глобулярных моделей. Показано, что матрицу формируют, в основном, частицы микронного размера, а внутрипоровый слой ионита – глобулы диаметром 6 нм. Поры, образуемые агрегатами наноразмерных частиц ионита, определяют зарядовую селективность композиционной мембраны.

З використанням метод еталонної контактної порометрії, трансмісійної та сканівної електронної мікроскопії, а також потенціометрії досліджено структуру неорганічних мембран: немодифікованої керамічної матриці та матриці, яка містить наночастинки неорганічного йоніту – гідратованого діоксиду цирконію. Порограми розкладено на Лорентцові складові, смуги віднесено до відповідних елементів структури, розміри частинок розрахо- вано з використанням гомогенного та гетерогенного ґльобулярних моделів. Показано, що матрицю формують, в основному, частинки мікронного розміру, а внутрішньопоровий шар йоніту – ґльобулі діяметром у 6 нм. Показано, що пори, утворені аґреґатами нанорозмірних частинок йоніту, визначають зарядову селективність композиційної мембрани.

Structure of inorganic membranes, namely non-modified ceramic matrix and matrix containing nanoparticles of inorganic ion-exchanger based on hydrated zirconium dioxide, is investigated, using methods of standard contact porometry, transmission and scanning electron microscopy as well as potentiometry. The porogrammes are simulated by Lorentz functions, the stripes are related to corresponding structure element, and the particle size is calculated, using homogeneous and heterogeneous models. As shown, the matrix is formed mainly by particles of micron size; at the same time, the base of the intraporous ion-exchanger layer is globules of 6 nm. The pores, which are formed by aggregates of nanosize particles of the ion-exchanger, determine charge selectivity of the composite membranes.