Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds
Master of Science (Materials Science), 2023
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19237 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19237 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
Al2O3 membrane Kaolin Agar Gelcasting Pore size |
| spellingShingle |
Al2O3 membrane Kaolin Agar Gelcasting Pore size Nantawadee Udomsri Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds |
| description |
Master of Science (Materials Science), 2023 |
| author2 |
Kowit Lertwittayanon |
| author_facet |
Kowit Lertwittayanon Nantawadee Udomsri |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Nantawadee Udomsri |
| author_sort |
Nantawadee Udomsri |
| title |
Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds |
| title_short |
Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds |
| title_full |
Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds |
| title_fullStr |
Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds |
| title_full_unstemmed |
Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds |
| title_sort |
fabrication of tubular al2o3 membrane using agar al2o3 mixtures and glass-tube molds |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19237 |
| _version_ |
1787137882626981888 |
| spelling |
th-psu.2016-192372023-12-20T06:44:11Z Fabrication of Tubular Al2O3 Membrane Using Agar Al2O3 Mixtures and Glass-Tube Molds การขึ้นรูปเมมเบรนอะลูมินาท่อกลวงโดยใช้ของผสมเอการ์อะลูมินาและแม่พิมพ์ท่อแก้ว Nantawadee Udomsri Kowit Lertwittayanon Faculty of Science (Materials Science and Technology) คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีวัสดุ Al2O3 membrane Kaolin Agar Gelcasting Pore size Master of Science (Materials Science), 2023 In this research, the effect of kaolin addition on the creation of pore size in the ceramic membrane support layer and understanding the mechanism of pore formation was investigated using kaolin particles at the amounts of different kaolin from 0-12 wt% (denoted as K0, K4, K5, and K12) combined with Al2O3-agar gelcasting mixture. The alumina slurry, clay, and agar solution were all made separately in the first stage. The mixture was then poured into the glass mold, where it formed into a tubular-shaped gel as the temperature decreased. The gel tube was then taken out of the mold after cooling up for 10 min. It was then submerged in acetone for 50 h. The results of based on the analysis of rheological and viscous behavior, resulting in a confirmed forming change of the state in the temperature range ~42-60 °C. All the membrane support tubes were formed of the mullite phase mainly, which was altered by the inclusion of kaolin particles and contained tiny amounts of quartz and cristobalite. Additionally, to having an impact adding kaolin can result in a larger pore distribution. When consolidated, gab had a pore size distribution that ranged from 0.03-0.2 μm. Moreover, the membrane ducts were under control within the porosity ratio and the bulk density was 34-46% and 2.0 to 2.4 g/cm3, and the resulting flexural green strength was between from 55 to 90 MPa. Furthermore, the flexural strength increased by 2 times with after strength between 629 and 4264 MPa under the specified conditions of sintering at 1350 °C and the water permeability was 40, 73, 1,280, and 12,987 L/m2.h, respectively. Thus, the membranes support K0, K4, K8, and K12 can be later used for the fabrication of asymmetric support membranes. In this, work is underway to deposit ultrafiltration membranes as well as support low-cost and environmentally friendly materials produced from kaolin. Thus, the membranes support K8 membrane supports can be used later for the production of asymmetrical support membranes. It depends on factors such as kaolin content, forming temperature, pore size, mechanical strength and water permeability performance. This work is underway to deposit ultrafiltration membranes as well as support low-cost and environmentally friendly materials produced from kaolin. งานวิจัยนี้ศึกษาอิทธิพลของการเติมดินขาว สำหรับประดิษฐ์ท่ออะลูมินาเมมเบรน เพื่อการสร้างขนาดรูพรุนในชั้นรองรับเมมเบรนเซรามิก และสามารถเข้าใจกลไกการเกิดรูพรุนจากการใช้อนุภาคดินขาวที่ปริมาณดินขาวตั้งแต่ 0-12 wt% (แสดงเป็น K0, K4, K5, และ K12) ร่วมกับสารผสมเอการ์เจลแคสติ้ง กระบวนการแรกเตรียมสารละลายอะลูมินา, สารละลายดิน และสารละลายวุ้น จะถูกเตรียมแยกออกจากกัน ถัดไปนำส่วนผสมเอการ์เจลแคสติ้งมาเทลงในแม่พิมพ์แท่งแก้วที่ประกอบขึ้น เมื่ออุณหภูมิลดลงสารละลายจะเปลี่ยนสถานะเป็นเจลที่มีรูปร่างเป็นท่อ จากนั้นนำท่อเจลออกจากแม่พิมพ์แล้วทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 10 นาที ต่อไปนำไปแช่ในอะซิโตนเป็นเวลา 50 ชั่วโมง จากการขึ้นรูปท่ออะลูมินาเมมเบรนปริมาณดินขาวที่เติมมีผลต่อโครงสร้างเมมเบรน สามารถตรวจสอบจากการวิเคราะห์พฤติกรรมการไหลแบบรีโอโลยีและความหนืด ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะในช่วงอุณหภูมิ ~42-60 °C ท่อรองรับเมมเบรนทั้งหมดประกอบด้วยเฟสมัลไลท์เป็นหลัก คริสโตบาไลท์ และ ควอร์ต เป็นองค์ประกอบย่อย ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงเฟสโครงสร้างทางจุลภาคของการเติมดินขาว รวมถึงส่งผลต่อโครงสร้างเมมเบรนสามารถตรวจสอบความขรุขระของพื้นผิว, ขนาดรูพรุน, การกระจายตัวของอนุภาคดินขาวในเมมเบรน, ความแข็งแรงเชิงกล, และประสิทธิภาพการซึมผ่านของน้ำ อาจกล่าวได้ว่าการกระจายรูพรุนที่กว้างขึ้นเมื่อเติมขาวดินขาวเพิ่มขึ้น มีการรวมตัวโพรงที่มีการกระจายขนาดรูพรุนอยู่ระหว่างช่วง 0.03-0.2 μm ยิ่งไปกว่านั้นท่อเมมเบรนอยู่ภายใต้การควบคุมภายในอัตราส่วนความพรุน และความหนาแน่นรวมมีค่าเท่ากับ 34-46% และ 2.0 ถึง 2.4 g/cm3 , ความแข็งแรงดัดที่ได้รับต่อชิ้นงานก่อนเผาผนึกอยู่ระหว่าง 55 ถึง 90 MPa นอกจากนี้ความแข็งแรงดัดยังเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า เมื่อชิ้นงานหลังเผาผนึกอยู่ระหว่าง 629 ถึง 4264 MPa ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดของการเผาผนึกที่อุณหภูมิ 1350 °C และการซึมผ่านของน้ำมีค่าเท่ากับ 40, 73, 1,280, and 12,987 L/m2.h ตามลำดับ จากผลการทดลองตัวอย่างท่อรองรับเมมเบรน K0, K4, K8, and K12 ดังนั้นท่อรองรับเมมเบรน K8 สามารถนำไปใช้ในภายหลังสำหรับการผลิตเมมเบรนรองรับแบบอสมมาตร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัย เช่น ปริมาณดินขาวที่เติม, อุณหภูมิการขึ้นรูป, ขนาดของรูพรุน, ความแข็งแรงเชิงกล และประสิทธิภาพการซึมผ่านของน้ำ อย่างไรก็ตามงานนี้กำลังดำเนินการเพื่อสะสมเมมเบรนอัลตราฟิลเตรชัน รวมทั้งการสนับสนุนต้นทุนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ผลิตจากดินขาว 2023-12-20T06:44:00Z 2023-12-20T06:44:00Z 2023 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19237 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |