|
|
[ На предыдущий раздел]
Введение
Разработка новых типов композиционных неорганических мембран, обладающих кроме разделительных свойств, дополнительными функциями, например, каталитической активностью, дает возможность для принципиально нового решения ряда проблем, технологических задач с помощью баромембранных процессов [1].
Мы полагаем, что управление разделительными и иными свойствами мембран может быть достигнуто как разработкой новых способов их получения, так и подбором новых материалов для формирования селективного слоя. Из известных способов нам представляется весьма перспективным использование метода осаждения из газовой фазы (CVD-метод), особенно при получении неорганических анизотропных мембран. CVD (Chemical Vapor Deposition - химическое осаждение из газовой фазы) - гетерогенная реакция газообразного (парообразного) вещества или веществ на поверхности твердого вещества, протекающая с образованием твердого продукта (осадка) [2]. Основными факторами CVD-процесса, определяющими скорость и кристаллическую структуру образующихся продуктов, являются: температура в зоне осаждения, концентрация исходных реагентов, продолжительность процесса, материал подложки и линейная скорость паров (или парогазовой смеси) [3].
Выбор Мо в качестве материала для формирования селективного слоя не случаен. Мо и его соединения проявляют каталитическую активность в ряде процессов органической и неорганической химии [4]. Металлический Мо ускоряет процессы, лимитирующиеся, например, адсорбцией N 2 (образование NH3 и других азотных соединений) [5] или распадом молекулы водорода на атомы [6]. Оксиды Мо (в частности МоО3) проявляют каталитическую активность в процессе конверсии олефинов [7], сульфиды Мо - в превращении сероводорода в элементарную серу и водород [8], карбиды - в конверсии СН4 в синтез-газ [9]. Кроме того, можно ожидать каталитический эффект при использовании Мо в качестве катализатора процессов метатезиса олефинов [10], деструкции органических галогенпроизводных [11], дегидроароматизации метана, этана, пропана [12-14]. Также необходимо отметить, что Мо имеет соединения, которые удобно использовать для CVD-процессов, например, гексакарбонил молибдена [Мо(СО)6] - (ГКМ). Гексакарбонил молибдена, при небольших его исходных количествах и невысокой температуре испарения обеспечивает достаточную концентрацию паров при переходе в газовую фазу [15], позволяющую достигать приемлемых скоростей осаждения. Кроме того, известно, что многие металлы, в том числе и Мо, осажденные из газовой фазы, обеспечивают хорошую адгезию к различным поверхностям органической и неорганической природы [16].
Сочетание CVD-процесса и Мо(СО) 6 позволяет варьировать структуру образующихся на подложках осадков, что является особенно привлекательным для получения Мо-покрытий. Например, известно, что воздействуя на режим осаждения Мо из газовой фазы, можно изменять структуру образующегося осадка, а следовательно - характеристики пористой структуры мембраны. Низкие температуры подложки (250-300њС) и высокие скорости подачи паров Мо(СО)6 приводят к образованию крупных сфероидов. При средних температурах (400-600њС) образуются более мелкие сфероиды; а при 800-900њС на поверхности подложки наблюдается слой, состоящий из многочисленных равномерно распределенных мелких кристаллов [16].
Однако большинство опубликованных результатов получено при осаждении Мо на непористых неорганических подложках при пониженных давлениях газовой среды. По этой причине их нельзя использовать без экспериментальной проверки при получении молибденовых покрытий с заданными характеристиками на пористых подложках.
[ На следующий раздел] [На Содержание]
Copyright ї
|
|
|
