مقایسه غشای سرامیکی بر پایه آلومینه و زیرکونیا


عنوان:
مقایسه غشای سرامیکی بر پایه آلومینه و زیرکونیا

گرد آورنده:

شماره دانشجویی:

استاد مربوطه:

بهار 96

چکیده
نانوتکنولوژی بعنوان یک فناوری کاربردی در دهه های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. نانولوله های کربنی می توانند برای تشکیل غشاهایی با تخلخل نانومتری و دارای قابلیت جداسازی آلودگی ها، به طور یکنواخت هم راستا شوند. غشاهای سرامیکی از مهمترین نانو ساختارهای ساخته شده می باشد که امروزه به دلیل گسترگی کاربردی این نانو مواد تحقیقات گسترده ای در زمینه بهبود کیفیت این مواد در حال انجا م است از مهمترین غشاهای سرامیکی موجود می توان به غشاهایی برپایه آلومینه و زیرکونیا اشاره کرد که این ترکیبات اکسیدهای فلزاتی مانند آلومینیوم و زیرکونیوم هستند سطح بالا و واکنش پذیری این نانو مواد باعث تنوع ساختاری بسیاری در غشاهای سرامیکی می شود به صورتی که غشاهایی بر پایه الومینا دارای سطح بیشتر سایز حفرات بزرگتر و مقاومت شیمیایی بالاتری نسبت به مشابه آنها برپایه زیرکونیوم می باشد از طرف دیگر مقاومت حرارتی بالا انتقال حرارتی بالا مقاومت مکانیکی غشاهای برپایه زیرکونیوم به مراتب بهتر می باشد.

1-مقدمه
در طی فرآیندهای غشائی مرسوم حضور غشاء با خاصیت گزینشی باعث جداسازی مایع می شود. ولی در کنتاکتورهای غشائی این مسئله وجود ندارد. غشاءهای مورد استفاده در کنتاکتورهای غشائی خاصیت گزینشی ندارند. بنابراین در این غشاءها جدایش عمدتاً بر اساس قوانین موجود برای تماس مواد (مثلاً تعادل فازی) انجام می شود غشاءهای متخلخل دو سیال (گاز یا مایع) را از همدیگر جداسازی می کنند که در این فرآیند نفوذ بوسیله ی انتقال جرم اتفاق افتاده است. بر اسای نوع ماده ی مورد استفاده در ساخن غشاء، خواص فیزیکی -شیمیایی سیال و فشار اعمالی در فرآیند، تخلخل های غشاء می توانند بوسیله ی سیال پر شوند که این مسئله باعث ایجاد تفاوت زیادی در مقاومت انتقال جرم و غشاء مورد استفاده می شود.
کنتاکتورهای غشائی یک تکنولوژی است که در آن غشاءهای متخلخل به عنوان مواد بسته بندی در انتقال جرم بین فازها استفاده می شود. بنابراین تمام فرآیندهای جداسازی مرسوم گازی و فرآیندهای جذبی ، تقطیر ، عصاره گیری مایع- مایع ، امولسیون سازی ،کریستالیزاسیون و کاتالیزورهای انتقال فاز بوسیله ی کنتاکتورهای غشائی انجام می شود. عملکرد کنتاکتورهای غشائی به طور زیادی به خواص غشاء ، خواص فیزیکی -شیمیایی سیال و فشار بکار برده شده در عملیات بستگی دارد. عموماً یک غشاء با اندازه ی تخلخل های نسبتاً یکسان که سطح آب گزیز دارند و برای این فرآیند مناسب است. این غشاء به خاطر این باید آبگریز باشد که از تر شدن و امتزاج میان فازی جلوگیری شود. غشاءها با اندازه ی تخلخل بزرگ، تخلخل های زیاد و ساختار نامتقارن باعث ایجاد جریان نفوذی بالایی می شود اما ممکن است باعث تشکیل حباب های گازی در فرآیند گاز -مایع شوند. بنابراین فشارهای عملیاتی در فاز مایع باید کاملاً کنترل شود. به خاطر آنکه از مشکلات بوجود آمده در انتخاب غشاء فرار کنیم و پیچیدگی های عملیاتی را کاهش دهیم، باید از کنتاکتورهای غشائی در واحدهای جداسازی استفاده کنیم. این کنتاکتورهای غشائی دارای مزیت هایی همچون، مسافت سطح بیشتر بر واحد حجم، کنترل مستقل سرعت جریان مایع و گاز بدون غرقه سازی، ایجاد کف و هواگرفتگی هستند . عیوب این گونه کنتاکتورها عمدتاً مربوط می شود به وجود مقاومت عبور در برابر ماده و محدودیت های فشاری موجود می باشد. کنتاکتورهای غشائی امروزی عمدتاً از غشاءهای پلیمری ساخته شده اند زیرا قیمت آنها نسبت به نوع سرامیکی پایین تر است و این مسئله یکی از مزایای غشاءهای پلیمری است. به هرحال اخیراً غشاءهای فیبری توخالی که از جنس سرامیک ساخته می شوند بر ای ساخت کنتاکتورهای غشائی استفاده شده است. این جایگزینی باعث افزایش طول عمر کنتاکتور غشائی می شود که یکی از مزایای غشاءهای سرامیکی است. غشاهای سرامیکی بر حسب نوع ترکیب مورد استفاده در پایه طبقه بندی می شوند این مواد بعد از ساخته شدن بسته به هدف مشخص اصلاح می شوند و مواد گوناگون در سطح آنها قرار می گیرد.
از مهمترین مواد مورد استفاده در پایه غشاهای سرامیکی اکسید های فلزات واسطه می باشد این اکسید ها به دلیل سطح زیاد و سایز حفرات یکنواخت و از همه مهمتر واکنش پذیری مناسب جهت اصلاح آنها مورد استفاده قرار می گیرند در میان این اکسید های فلزی اکسیدهای آلومینیوم و زیرکونیوم به دلیل ویژگیهایی خاص بیشتر مورد توجه هستند در این مقاله تلاش کردیم در ابتدا با معرفی این دو نوع غشا با ویژگیهای آنها آشنا شویم و در ادامه این دو نانوساختار را از حهات مختلف مورد مقایسه قرار دهیم.
2- غشای سرامیکی
غشای سرامیکی نوع جدیدی از غشا می باشد که امروزه وارد صنعت و تحقیقات شده است این غشا برخلاف تمامی غشاهای ساخته شده تاکنون از جنس مواد آلی نمی باشد و از جنس ترکیبات معدنی و کمپلکس ها می باشد تنوع ساختاری ترکیبات معدنی به خصوص با ایجاد زمینه علمی جدید تحت عنوتن ترکیبات ارگانومتالیک تنوع ساختاری غشاهای سرامیکی را نیز گسترده کرده است به نحوی که غشاهای سرامیکی ساخته شده امروزی تمامی خواص غشاهای پلیمری و سرامیکی را دارا هستند.

شکل 1 تصویر میکروسکوپی نوعی غشای سرامیکی
به طور کلی غشای سرامیکی نسبت به غشاهای پلیمری دارای چندین مزیت هستند از جمله:
1- پایداری حرارتی بالا
2- پایداری شیمیایی بالا در محیط های اسیدی و بازی
3- پایداری فیزیکی بالا در برابر ضربه و تنش های محیطی
4- پایداری در برابر تخریب میکروبی
مجموعه ی این ویژگیها غشاهای سرامیکی را علی رغم هزینه زیاد و روش های سخت سنتزی منحصر به فرد کرده است به طوریکه همزمان با پیشرفت علمی و تحقیقاتی این غشاها زمینه های کاربرد این غشا نیز بطور چشمگیری افزایش یافته است که از مهمترین زمینه های کاربرد این غشا می توان به تصفیه آب اشاره کرد.
با توجه به کاربرد مهم این غشاها امروزه تحقیقات جهت یافتن مسیرهایی برای بهبود کیفیت و کارایی این غشاها ادامه دارد و روزانه مواد زیادی برای ساخت این غشاها مورد آزمایش قرار می گیرد. از مهمترین مواد مورد استفاده برای ساخت این غشاها می توان به آلومینا و زیرکونیا اشاره کرد.
2-1- غشای سرامیکی بر پایه آلومینا
اکسید آلومینیوم یا آلومینا (Al2O3) یکی از مواد سرامیکی مهم است که دارای کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف می باشد.
در میان خواص مختلف و برجسته آلومینا می توان به خواص مکانیکی مانند استحکام فشاری بالا و سختی بالای آن و همچنین دیرگدازی بالای آن اشاره نمود. سختی بالای آلومینا، مقاومت در برابر سایش را موجب می گردد. از این رو از آن در موارد مختلفی مانند پوششهای مقاوم به فرسایش لوله ها و مجراها، پمپ ها و شیرآلات، و غلاف های هدایت کننده الیاف، سیم ها و غیره استفاده می گردد.
آلومینا به دلیل سختی زیاد در درجه حرارت های بالا به عنوان نوک ابزار برش فلزات مورد استفاده قرار می گیرد (اگرچه در این مورد استفاده از کامپوزیتهای زمینه آلومینایی حتی با خواص بهتر معمول تر است)
آلومینا، پر مصرف ترین ساینده مورد استفاده می باشد، که عموماً در مورد آلیاژهای آهنی، مواد با قابلیت کشش بالا و چوب به کار می رود. همچنین از آلومینا به عنوان ماده آسیاب کننده در محدوده وسیعی از فرایندهای کاهش اندازه ذرات استفاده می شود.
یکی از مواد سرامیکی مهم است که دارای کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف می باشد. اکسید آلومینیوم از خانواده ترکیبات غیرآلی با فرمول شیمیاییAl2O3است. این اکسید، یک اکسید آمفوتر مهم است و نام­های تجاری متنوعی مانند آلومینا، کوراندوم و…. دارد. نام­های تجاری متنوع اکسید آلومینیوم نشان دهنده گستره وسیع استفاده از این ماده در صنعت است.
کوراندوم عمده­ترین و پایدارترین فرم کریستالی اکسید آلومینیوم است که در طبیعت وجود دارد و به آنآلومینایα گفته می­شود. یاقوت سرخ (Ruby) و یاقوت کبود (Sapphire) سنگ­های گران بهایی هستند که از کوراندوم تشکیل شده­اند. علت وجود رنگ­های متنوع در اینگونه کوراندوم به دلیل وجود ناخالصی­ها است. یاقوت سرخ، رنگ قرمز خود را به دلیل وجود ناخالصی کروم بدست آورده است. یاقوت کبود به رنگ­های مختلفی در می­آید. که این تنوع رنگ به خاطر ناخالصی­های مختلف مانند آهن و تیتانیم بوجود می آید.
آلومینا همچنین به صورت فازهای دیگر نیز وجود دارد. که آن­ها را براساس حروف یونانی نام­گذاری می­کنند. این فازها عبارتند از θ, δ,ð, χ, η : هر کدام از این فازها دارای ساختار کریستالی و ویژگی خاص خود است. البته تمام این فازها، فازهایی میانی و غیرپایدار هستند. پس از حرارت دهی آلومینا و تشکیل این فازها در نهایت فاز α تشکیل می­شود.
فاز ð می­تواند مقداری در آب حل شود. حلالیت این فاز نشان دهنده­ی نامناسب بودن آن برای کاربرد است.
همچنین می­توان از ناپایداری برخی از فازهای آلومینا استفاده کرد و از فعالیت­های شیمیایی آن­ها در کاربردهای خاص بهره برد. مثلاً می­توان از آن­ها به عنوان پایه کاتالیست و یا حتی کاتالیزور استفاده کرد.
اکسید آلومینیوم یک عایق الکتریکی است. اما دارای رسانایی گرمایی نسبتاً بالایی (wm.K 301) است. البته این رسانایی گرمایی با دما تغییر می­کند و عدد گزارش شده، به طور میانگین بیان شده است. همچنین رسانایی گرمایی آلومینا در بین سرامیک ها بالا است. به دلیل بالا بودن نقطه­ی ذوب آلومینا این ماده مقاومت و ثبات حرارتی بالایی دارد. سختی بالای کوراندوم باعث شده است تا این ماده به عنوان یک جزء مناسب برای کاربردهای ساینده و ابزارهای برش باشد. سختی آلومینا در مقیاس موس، 9 است. در این طبقه بندی پس از الماس، آلومینا در رتبه ­ی دوم قرار دارد. آلومینا استحکام دی الکتریک خوبی دارد. تمامی ویژگیهای ذکر شده در مورد آلومینا در غشاهای سرامیکی از این جنس وجود دارد به طور کلی غشاهای سرامیکی ساخته شده از جنس آلومینا از نوع آلفا می باشد سایز حفرات این نانوذرات بین 40 تا 80 نانومتر می باشد و با توجه با نسبت سطح با حجم بالای این نانو ذرات قابلیت اصلاح سطح این مواد با انواع مواد جاذب و حساس وجود دارد به طوریکه امروزه اصلاح سطح این غشاها بسته به نوع هدف تنوع بسیاری پیدا کرده است و در جداسازی مواد مختلفی از جمله آب و انواع گازها کاربرد دارند.

شکل2 غشای سرامیکی برپایه الومینا(الف) غشای سرامیکی برپایه آلومینا و اصلاح شده(ب)
ابن غشاها در مراحل سنتزی به شدت به قدرت یونی محیط وابسته هستند بنابراین این مواد پایداری بسیار خوبی در محیط های اسیدی و بازی از خود نشان می دهند به دلیل قدرت بالای پیوند های شیمیایی موجود این غشاها پایداری بسیار خوبی در دماهای بالا از خود نشان می دهند. به طور کلی غشاهای سرامیکی بر پایه آلومینا از مدرنترین نوع غشاها می باشد به نحوی که این غشاها امروزه جهت کاربردهای مختلفی از جمله تصفیه آب و جداسازی گازها مورد استفاده قرار می گیرد.یکی از مهمترین ویژگیهای این نوع غشاها ارزانی و سادگی روش سنتز آنها می باشد.
2-2- غشای سرامیکی بر پایه زیرکونیوم
غشای سرامیکی بر پایه زیرکونیا متشکل از اکسید های مختلف زیرکونیوم می باشد که مهمترین اکسید مورد استفاده zr.4o3می باشد این غشا در شرایط مناسب ریزساختاری و فازی بالاترین مقاومت به ضربه را در بین غشاهای سرامیکی را دارد و به همین دلیل در مواردی که غشاهای سرامیکی مورد نیاز باید مقاوم به ضربه باشد و محل مورد استفاده دارای تنش های مکانیکی می باشد از این غشا استفاده می شود.
در دماهای بالا نقص های شبکه ای زیاد شامل حامل بار الکتریکی در زیرکونیا به وجود آمده که نتیجه آن افزایش هدایت الکتریکی می باشد. غلظت این عیوب می تواند با افزایش کاتیون های ثانویه چون کلسیم و یا کاتیون های با ظرفیت متغیر افزایش یابد. از اینرو غشاهای ساخته شده از زیرکونیوم عایق های حرارتی خوبی نیستند اما در مواردی که نیاز به انتقال حرارت می باشد تا گرمای سیستم منتقل شود این غشاها بسیار پرکاربرد هستند. زیرکونیا نه تنها مشکل اکسیداسیون را نداشته بلکه از هدایت حرارتی بالاتری در دماهای بالا نسبت به دیگر غشاهای سرامیکی برخوردار است. برای حل مشکل هدایت کم زیرکونیا در دماهای پایین از کنتاکت های پلاتین در دو انتهای آن استفاده می شود. بدین ترتیب تا 1000 درجه سانتی گراد به واسطه المان های مقاومتی فلزی پیش گرم شده و به اندازه کافی رسانا می گردد. پیش گرم کردن می تواند به وسیله جا دادن یک ماده حساس (پذیرنده) مانند کاربید سیلیسیم در داخل زیرکونیا صورت پذیرد. این سیستم مشکل کنتاک های الکتریکی را نداشته ولی بازده انرژی کمتری دارد و غشاهای زیرکونیایی در 1800 درجه سانتی گراد قابلیت تحمل بیش از 10000 ساعت را دارند.

شکل3 تصویر میکروسکوپی غشای سرامیکی بر پایه زیرکونیا
غشای زیرکنی تثبیت شده به جهت نقطه ذوب بالا و خواص شیمیایی عالی به عنوان یک نسوز مناسب مطرح است. حضور ذرات زیرکونیای تثبیت نشده در نسوزهایی مانند آلومینا باعث افزایش مقاومت به سایش و مقاومت به شوک حرارتی می شود.

شکل 4 طیف XRD غشای سرامیکی بر پایه زیرکونیا اصلاح شده با نانو ذرات آهن
این غشاها در مقایسه با دیگر غشا ها به دلیل تمایل بالای زیرکونیوم در ایجاد پیوند های فلزی مهمترین غشای سرامیکی در میان ترکیبات ارگانومتالیک می باشد به دلیل اهمیت خاص پیوند های فلزی که منجر به ایجاد تنوع ساختاری غشا می شود می توان سطوح این غشا ها را با لیگاندها و عوامل دیگر اصلاح کرد این تنوع ساختاری زیرکونیوم منجر به تولید غشاهای سرامیکی زیادی با اهداف مختلفی شده است امروزه به دلیل پایداری حرارتی بالای اکسید زیرکونیوم ساخت غشاهای سرامیکی جهت کاربرد در راکتورهایی با دمای بالا جهت جداسازی گازها به شدت در حال افزایش می باشد.
3- مقایسه غشاهای سیلیکاتی بر پایه آلومینا و زرکونیا
به طور کلی برای مقایسه غشاهای سیلیکاتی برپایه آلومینا و برپایه زیرکونیا باید شرایط مختلف سنتزی و کاربرد از ابتدا تا انتها را در نظر گرفت و آنها را بررسی کرد. این غشاها به دلیل شرایط متفاوت سنتزی و همینطور تفاوت ویژگی های ذاتی فلزی تفاوت های عمده ای در پایداری و کارایی در شرایط مختلف را دارا هستند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.
3-1- تفاوت در شرایط سنتزی
غشای سرامیکی بر پایه نانوذرات آلومینا به روش های مختلف سل- ژل، آبی -گرمایی و هم-رسوبی تهیه می شود. اثر روش های مختلف سنتز بر روی خواص ساختاری و اپتیکی آن ها توسط آنالیز TEM,XRD FT-IR,UV-VIS,SEM و BET در دمای بازپخت مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین در روش سل- ژل اثر عوامل کمپلکس ساز اوره و اسید سیتریک و در روش هم-رسوبی نیز اثر غلظت عامل رسوب در سنتز نانو ذرات بررسی شد. طرح پراش پرتو X نمونه ها در دمای v50C نشان می دهد که فاز گاما در روش هم رسوبی نسبت به دو روش دیگر سریع تر تشکیل می شود. در دمای بازپخت در 1000درجه سلسیوس فاز و در روش هم رسوبی و فاز در روش های سل- ژل و آبی -گرمایی مشاهده شده است…صرف نظر از نوع روش سنتز تنها فاز a با شدت های قوی در طرح پراش اشعه X مشاهده می شود. همچنین با توجه به تصاویرTEM در دمای1250‍ اندازه ذرات سنتز شده به روش سل-ژل با عامل اوره بسیار کوچکت تر و یکنواخت تر در گستره 5 تا 10 نانومترمی باشد. در این دما این اندازه برای نمونه ها سنتز شده به روش هم رسوبی در گستره 10-5 نانومتر روش آبی -گرمایی30-10نانومترو روش سل ژل با عامل اسید ستریک 200نانومتر می باشد. تصاویر SEM نمونه ها نشان می هد که با افزایش دما ذرات بزرگ تر و تخلخل کاهش یافته است و کلوخه شدن ذرات بیشتر شده است. این تصاویر کوچک تر بودن نانو ذراات آلومینای سنتز شده به روش سل-ژل با عامل اوره و هم رسوبی را نسبت به دیگر روش های نشان می دهد. گاف انرژی ذرات در گستره 5-4 الکترون ولت است که با افزایش دما کاهش یافته است نتایج مطالعات FT-IR نیز حضور فاز گاما در دمای 750 و فاز آلفا در دمای 1250 را تایید می کند.
غشای سرامیکی بر پایه زیرکونیا با استفاده از روش تک مرحله ای رسوب دهی شیمیایی تهیه می شوند. مزایای استفاده از روش تک مرحله ای شیمیایی برای تهیه غشا بر پایه زیرکونیا نسبت به سایر روشهای دیگر را می توان به تولید ذرات در مقیاس مولکولی، توانایی کنترل اندازه نانوذرات و تولید مواد در مقیاس بالا و عدم نیاز به مرحله حرارت و تجهیزات پیچیده اشاره نمود. غشای زیرکونیا با استفاده از ZrOCl2.8H2O و عامل رسوب دهنده آمونیا تهیه می شوند. نمونه سنتز شده توسط طیف پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و همچنین FT-IR مورد مطالعه قرار گرفته است. طیف XRD به وضوح، تشکیل فاز ذرات زیرکونیا را مورد تایید قرار داد. میانگین اندازه این ذرات 8/5 نانومتر گزارش شد. همچنین جهت بررسی ریز ساختار مورفولوژی پودر تهیه شده، از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده می شود که تصاویر SEM با بزرگنمایی های مختلف گرفته شده است. نتایج حاصل از بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی به سنتز نانوذرات با مورفولوژی تقریبا کروی و منظم را نشان می دهد و نیز نتایج آنالیزFT-IR نشان از خلوص پودر تولیدی داشت. همچنین تاثیر غلظت امونیاک و آب بر اندازه نانوذرات نیز نشان می دهد که هرچه میزان امونیاک کمتر و آب مصرفی در محلول بیشتر باشد (البته حدی میتوان غلظت آمونیاک را کاهش داد) هسته زایی بیشتر و اندازه ذرات کمتر خواهد شد.
3-2- مقایسه از نظر پایداری حرارتی
بطور کلی غشای سیلیکاتی بر پایه آلومینا در دمایی حدود 750 درجه سیلسیوس ساخته می شود که در مقایسه با زیرکونیوم دمای پایین تری می باشد با توجه به این که با افزایش دمای محیط سنتز نانوذرات آلومینا این نانوذرات از فاز گاما خارج می شوند و به فاز آلفا تبدیل می شوند نهایت پایداری حرارتی غشاهای سرامیکی بر پایه آلومینا 750 درجه می باشد وکاربرد این غشا محدود به این دما می باشد در حالیکه غشای سرامیکی بر پایه زیرکونیا در دماهای حدود 1200 درجه سیلسیوس ساخته می شوند و پایداری حرارتی به مراتب بالایی دارند به طور کلی از نظر پایداری حرارتی غشاهایی بر پایه زیرکونیا مناسب تر هستند و در مواردی که نیاز به پایداری حرارتی بالایی می باشد مثل جداسازی گازها در رآکتور های گرمایی استفاده از این غشاها مناسب تر می باشد. امروزه این غشاها در ساخت فیلتر هایی برای کارخانجات به کار می روند.
3-3- مقایسه از نظر پایداری شیمیایی
غشای سیلیکاتی بر پایه آلومینا در محیط های بازی و اسیدی ساخته می شود افزیش و کاهش قدرت اسیدیته در تغییر هویت این غشاها تاثیری ندارد به طوریکه این غشاها در مراحل سنتزی فقط به قدرت یونی محیط وابسته هستند و در محیط هایی با قدرت یونی بالا به آسانی سنتز می شوند در مرحله کاربرد نیز این قاعده برقرار است و میتوان این غشاها را در محیط های با اسیدیته و بازیسیته بالا به کار گرفت این نانوذرات در مواجه با مواد آلی پایداری مناسبی دارند اما برای اصلاح سطح این مواد میتوان از محیط های خنثی استفاده کرد و گروههای عاملی مختلف را بر روی این نانوذرات نشاند امروزه استفاده از این نانوغشاها در تصفیه آب بخوبی این کاربرد را نشان میدهد.
غشاهای سیلیکاتی بر پایه زیرکونیا در محیط های بازی ساخته می شوند و پایداری آنها در این محیط ها کامل می باشد و در محیط های اسیدی و خنثی تغییر هویت می دهند و غشا از بین می رود یکی از محدودیت های اصلی این غشا ها کاربرد در محیز های شیمیایی مختلف می باشد اما وقتی سطح این غشاها اصلاح می شود این محدودیت بسته به نوع عامل اصلاح کننده از بین می رود یا تقویت می شود.
3-4- مقایسه از نظر سایز حفراتی
غشای سرامیکی بر پایه آلومینا دارای سایزحفراتی در حدود 5 تا 8 نانومتر می باشد در حالیکه غشاهای بر پایه زیرکونیا دارای سایز حفراتی بالاتر از 8 نانومتر می باشد البته بسته به مسیرهای سنتزی مختلف سایز ذرات این دو غشا متفاوت می باشد و نمی توان در این مورد قضاوتی انجام دارد.
نتیجه گیری
غشای سرامیکی نوع جدیدی از غشا می باشد که امروزه وارد صنعت و تحقیقات شده است این غشا برخلاف تمامی غشاهای ساخته شده تاکنون از جنس مواد آلی نمی باشد و از جنس ترکیبات معدنی و کمپلکس ها می باشد تنوع ساختاری ترکیبات معدنی به خصوص با ایجاد زمینه علمی جدید تحت عنوتن ترکیبات ارگانومتالیک تنوع ساختاری غشاهای سرامیکی را نیز گسترده کرده است به نحوی که غشاهای سرامیکی ساخته شده امروزی تمامی خواص غشاهای پلیمری و سرامیکی را دارا هستند. غشاهای سرامیکی بر پایه فلزات مختلفی به ویژه فلزات واسطه ساخته می شوند از مهمترین این فلزات مورد مورد استفاده می توان به آلومینا و زیرکونیا اشاره کرد.
به طور کلی در مقام مقایسه نانو ذرات آلومینیوم پایداری شیمیایی بیشتری دارند ور در محیط های مختلف پایدار ترند از طرف دیگر غشاهایی بر پایه زیرکونیا پایداری حرارتی مناسب تر ی دارند و در دماهای بالاتر مقاوم ترند.

15