Метод эталонной контактной порометрии для диагностики керамических мембран, модифицированных наночастицами неорганического ионита

Abstract

Для исследования структуры неорганических композиционных мембран, модифицированных наночастицами неорганического ионита гидратированного диоксида циркония, использован метод эталонной контактной порометрии. Порограммы разложены на лоренцовы составляющие, отнесение которых к структурным элементам матрицы и ионита рассчитано по гомогенной и гетерогенной глобулярным моделям. Справедливость такого подхода подтверждена данными сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Показано, что зарядовая селективность мембран обусловлена закупоркой матрицы агрегатами наночастиц ионита; размер пор, определяющих это свойство, оценен как 14 нм.

Для дослідження структури неорганічних композиційних мембран, модифікованих наночастинками неорганічного йоніту — гідратованого діоксиду цирконію, використано метод еталонної контактної порометрії. Порограми розкладено на лоренцові складові, віднесення яких до структурних елементів матриці та йоніту розраховано за гомогенною та гетерогенною глобулярними моделями. Справедливість такого підходу підтверджено даними скануючої та трансмісійної електронної спектроскопії. Показано, що зарядова селективність мембран обумовлена закоркуванням матриці агрегатами наночасток йоніту: розмір пор, які визначають цю властивість, оцінено як 14 нм.

The method of standard contact porometry was applied for diagnostics of inorganic composite membranes modified with nanoparticles of inorganic ionexchanger like hydrated zirconium dioxide. Lorentz functions were used to factorize the porogrammes, the maxima of which have been related to structure elements of matrix and ion-exchanger by means of calculation according to both homogeneous and heterogeneous globular models. Validity of this approach has been confirmed by scanning and transmission electron microscopy. Charge selectivity of the membranes was shown to be due to corking of matrix pores with ion-exchanger nanoparticle aggregates. A size of the pores, which determine this property, has been estimated as 14 nm.