Một phát minh mới trong lĩnh vực vật liệu màng Ceramic là các màng từ oxyd nhôm (Al2O3) tinh khiết (hình 2.16) được chế tạo bằng phản ứng oxy hóa Anod các màng nhôm mỏng. Tùy thuộc vào thời gian oxy hóa và điện áp đặt vào có thể thay đổi độ dày của màng và độ lớn của mao quản. Cho đến nay chỉ mới chế tạo được những màng rất dòn và có bề mặt nhỏ. Ưu điểm lớn nhất quan trọng nhất của màng này là có cấu trúc đồng nhất và có rất ít khuyết tật. Đường kính mao quản ở màng loại này khoảng 20-200nm. Các ứng dụng chủ yếu của màng loại này là trong
Trang 43
lĩnh vực vi sinh vật học và trong các loại kính hiển vi ở đây chúng được sử dụng như vật mang đối tượng phải nghiên cứu.
Việc sản xuất các màng cacbon để dùng trong công nghệ vi lọc và siêu lọc được tiến hành bằng cách lắng các phần tử cực kỳ mịn lên các cấu trúc chất mang đối xứng từ cacbon. Lớp phân riêng có được hình thành từ lắng Grafit, SiC hay ZrO2 lên chất mang Grafit, dẫn đến một cấu trúc không đối xứng của màng, chẳng hạn như ở màng Carbosep® với lớp ZrO2-TiO2 trên chất mang Cacbon. Các màng cacbon dùng trong công nghệ siêu lọc, ở đó lớp phân riêng được tạo thành do lắng đọng những phần tử cacbon rất mịn nhờ phương pháp phân hủy hóa học hơi (Chemical Vapor deposition) lên Cacbon, cho đến nay không được sản suất nữa. Các màng Cacbon hiện đại được chế tạo bằng phương pháp nhiệt phân các Polymer hữu cơ và có thể sản xuất được màng Micropore, Mesopore hay Micropore, trong đó đặc biệt các màng Micropore được sử dụng hữu hiệu trong công nghệ thẩm tách khí. Chẳng hạn công ty Carbon Membranes Ltd ( Irael) đã phát minh được màng sợi cacbon rỗng (hình 2.17a) và mỗi modul gồm 20.000 sợi với bề mặt tổng cộng đến 10m2. ứng dụng chính của màng này là thu hồi khí bảo vệ SF6 đã dùng trong công nghệ chế tạo thiết bị điện tử.
Trang 44
Hình 2.17: a,b,c Các màng cacbon (a: màng sợi rỗng, b: chất mang xốp, c: lớp dày
đặc khoảng 10m trên chất mang xốp)
Công nghệ sản xuất các màng cacbon không đối xứng của công ty Anh Quốc “Materials and separations Technology MAST-Carbon Ltd” là đi từ biến tính các nhựa Phenol. Cấu trúc không đối xứng được hình thành sau khi nhiệt phân ở nhiệt độ 500-10000C từ một chất mang Polymer xốp (hình 2.17b), đã được phủ một lớp Polymer dày. Lớp hoạt động (hình 2.17c) bao gồm các mao quản đường kính chỉ 0,8nm và người ta gọi là màng cacbon rây phân tử CMS.