Fabrication of B4C ultrafiltration membranes on SiC supports

Abstract

Se describe la fabricación de membranas de ultrafiltración de B4C. En primer lugar, se preparó una suspensión semidiluida de B4C de B4C semidiluido mediante procesamiento coloidal acuoso, optimizando su dispersión por sonicación, y se utilizó para depositar membranas de B4C sobre soportes macroporosos de SiC mediante sonicación. se utilizó para depositar membranas de B4C sobre soportes macroporosos de SiC mediante recubrimiento por inmersión. En segundo lugar, las membranas verdes membranas verdes resultantes se caracterizaron microestructuralmente mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y se sinterizaron sin presión en el régimen de sinterización intermedia. sin presión en el régimen de sinterización intermedio. En tercer lugar, las membranas sinterizadas se calcinaron en aire para limpiarlas de posible carbono libre en las partículas más pequeñas. las membranas sinterizadas se calcinaron al aire para limpiarlas de posible carbono libre en los poros más pequeños. calcinación mediante termo-gravimetría acoplada a espectrometría de masas. A continuación, las membranas calcinadas y sinterizadas fueron calcinadas y sinterizadas se caracterizaron micro-estructuralmente por SEM, se sometieron a pruebas mecánicas de rayado y se caracterizaron texturalmente por porometría de flujo capilar. porometría de flujo capilar, identificando así la óptima entre ellas. Por último, como complemento al estudio de fabricación fabricación, se evaluó la permeabilidad a la filtración de la membrana óptima mediante agua desionizada. Este trabajo membranas cerámicas basadas en B4C, más ligeras y potencialmente más duraderas que otras, para aplicaciones de filtración. que otras, para aplicaciones de filtración.

The fabrication of B4C ultrafiltration membranes is described. Firstly, a semi-dilute B4C slurry was environmentally-friendly prepared by aqueous colloidal processing, optimizing its dispersion by sonication, and used to deposit B4C membranes onto SiC macro-porous supports by dip-coating. Secondly, the resulting green membranes were characterised microstructurally by scanning electron microscopy (SEM), and pressureless sintered within the intermediate sintering regime. Thirdly, the sintered membranes were calcined in air to clean them from possible free carbon in the smallest pores, with the optimal calcination conditions having been identified by thermogravimetry coupled with mass spectrometry. Next, the calcined, sintered membranes were characterised microstructurally by SEM, tested mechanically against scratching, and characterised texturally by capillary flow porometry, thus identifying the optimal among them. Lastly, as a complement to the fabrication study, the filtration permeability of the optimal membrane was evaluated using deionized water. This work thus paves the way towards the fabrication of ceramic membranes based on B4C, lighter and potentially more durable than others, for filtration applications.