2-D nanotabaka bazlı MFI ince filmlerinin hazırlanması
No Thumbnail Available
Date
2018
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Ankara Üniversitesi : Bilimsel Araştırma Projeleri
Abstract
2D gözenekli malzemeler (zeolit ya da MOF) son yıllarda ince membran üretimi için oldukça dikkat çekmektedir. Bu çalışma 3 nm kalınlığında ve ortalama 400 nm uzunluğunda esnek yapıya sahip MFI nanotabakalarının gözenekli destekler üzerinde kolay ve yönelimli olarak 50 nm kalınlığında sürekli olarak paketlenebildiğini göstermiştir.
Bu proje kapsamında gözenekli destekler üzerinde hazırlanması hedeflenen çok ince (<50 nm) az hatalı/hatasız MFI film üretimi için, uygun katmanlı MFI sentez koşulları araştırılmıştır. Katmanlı yapıda sentezlenecek MFI nanotabakalarının boy-kalınlık oranının arttırılması hedeflenmiştir. MFI nanotabakaları C22 alkil polimer zincirine sahip organik şablon molekülü kullanılarak sentezlenmiştir. Organik şablon molekülünün yapısında bulunan amin grupları geleneksel MFI kristal yapısının oluşumuna neden olan Tetrapropil amonyum görevinde MFI kristalinin yanal düzlemde kristalizasyonuna (kristalografik ac-düzlemi) neden olurken uzun polimer zincirleri kristalin dik düzlemde (kristallografik-b yönü) büyümesine engel olmaktadır. Bu nedenle, MFI nanotabakalarının tek aşamalı hidrotermal yöntemle üretimi kullanılan organik şablon molekülüne bağlı olmakla birlikte sentez kompozisyonu ve sentez koşulları (sentez sıcaklığı/süresi, durgun ya da dönerek) nanotabakaların boyutu ve kristallik oranını etkilemektedir. Çalışma kapsamında 1 mikron üzerinde uzunluğa sahip nanotabaka üretimi için, uygun şablon molekülü hazırlanması ve kristalizasyon koşulları araştırılmıştır. Hazırlanan katmanlı MFI katmanlarına ayrılarak uygun çözücü içerisinde dağıtılacak ve gözenekli alümina destekler üzerine vakum filtrasyonu ile kaplanmıştır. Katmanlı MFI, XRD ve SEM ile karakterize edilmiş, nanotabakaların karakterizasyonunda TEM kullanılmıştır. Ayrıca kaplama sonrasında destek üzerinde kaplama kalınlığı FIB-SEM ile belirlenmiştir.
Description
Keywords
2-D, Nanotabaka, MFI