Группа электрохимического наноструктурирования
Группа электрохимического
наноструктурирования    
Химический факультет МГУ
Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3
+7 (916) 23-23-829
Заказать звонок
Главная
Новости
Состав группы
Научные направления
  • Анодный оксид алюминия
  • Металлические нанонити
  • Диоксид титана
Публикации
Программы
Контакты
EN
Ещё
    Группа электрохимического наноструктурирования
    Главная
    Новости
    Состав группы
    Научные направления
    • Анодный оксид алюминия
    • Металлические нанонити
    • Диоксид титана
    Публикации
    Программы
    Контакты
    EN
    Ещё
      Новый подход к увеличению проницаемости мембран на основе анодного оксида алюминия
      • Главная
      • Новости
      • Состав группы
      • Научные направления
        • Назад
        • Научные направления
        • Анодный оксид алюминия
        • Металлические нанонити
        • Диоксид титана
      • Публикации
      • Программы
      • Контакты
      • EN
      • +7 (916) 23-23-829
      Будьте на связи
      Химический факультет МГУ
      Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3
      kirill@inorg.chem.msu.ru

      Новый подход к увеличению проницаемости мембран на основе анодного оксида алюминия

      • Главная
      • Новости
      • Новый подход к увеличению проницаемости мембран на основе анодного оксида алюминия
      Новый подход к увеличению проницаемости мембран на основе анодного оксида алюминия

      Кристаллографическая ориентация алюминия влияет на проницаемость мембранных материалов, сформированных на его поверхности с помощью анодного окисления

      7 мая 2021

      Мембраны, изготавливаемые с использованием анодного оксида алюминия (АОА), находят широкое применение в технологиях разделения и очистки газов, а также жидкостной фильтрации. В настоящее время предложено множество подходов к управлению транспортными свойствами пористых сред на основе АОА, однако все они предполагают изотропную природу металла, используемого в качестве исходного материала. Ранее нами было показано, что качество структуры АОА во многом определяется кристаллографической ориентацией алюминия [1, 2].

      В работе [3] пористые оксидные пленки сформированы анодированием монокристаллов алюминия Al(100), Al(110) и Al(111) в 0,3 М серной кислоте при напряжении 25 В. Полученный АОА с толщиной около 60 мкм характеризуется гексагональной упаковкой вертикальных цилиндрических каналов с диаметром ~ 30 нм и пористостью ~ 15% вне зависимости от кристаллографической ориентации подложки. Транспортные свойства мембранных материалов аттестованы путем измерения газопроницаемости по индивидуальным газам (гелий, азот, диоксид углерода, изобутан).

      Впервые экспериментально показана корреляция между кристаллографической ориентацией используемой подложки и транспортными свойствами АОА. Максимальная проницаемость обнаружена для мембраны на поверхности Al(100). Использование Al(110) и Al(111) приводит к снижению проницаемости на 25% за счет большого количества точечных дефектов и высокой извилистости каналов, соответственно. Количественное сравнение последнего параметра для исследованных мембран выполнено с использованием данных малоугловой рентгеновской дифракции, полученных на станции ID10 европейского источника синхротронного излучения (European Synchrotron Radiation Facility – ESRF).

      Результаты наших исследований могут иметь широкое применение при крупномасштабном производстве мембран на основе АОА путем анодирования поликристаллических алюминиевых фольг, текстурированных в нужном кристаллографическом направлении путем прокатки и рекристаллизационного отжига. Для производства высокопроницаемых мембран предпочтительно использование алюминия с текстурой в направлении (100).

      Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 19-73-10176.


      [1]       K.S. Napolskii, I.V. Roslyakov, A.Yu. Romanchuk, O.O. Kapitanova, A.S. Mankevich, V.A. Lebedev, A.A. Eliseev, Origin of long-range orientational pore ordering in anodic films on aluminum // Journal of Materials Chemistry, 2012, v. 22, pp. 11922-11926. DOI: 10.1039/c2jm31710a.

      [2]       I.V. Roslyakov, D.S. Koshkodaev, A.A. Eliseev, D. Hermida-Merino, V.K. Ivanov, A.V. Petukhov, K.S.Napolskii, Growth of porous anodic alumina on low-index surfaces of Al single crystals // Journal of Physical Chemistry C, 2017, v. 121, pp. 27511-27520. DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b09998.

      [3]       I.V. Roslyakov, D.I. Petukhov, K.S. Napolskii, Permeability of anodic alumina membranes grown on low-index aluminium surfaces // Nanotechnology, 2021. DOI: 10.1088/1361-6528/abfeea.

      Поделиться
      Назад к списку
      © 2023 Все права защищены.
      Наши контакты


      +7 (916) 23-23-829
      kirill@inorg.chem.msu.ru
      Химический факультет МГУ
      Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3