تهیه و شناسایی سازه لیفی فوق آب گریز سیلیکاایروژل/بازالت خشک شده در فشار محیط

در سال های اخیر، تهیه سازه های لیفی ایروژلی منعطف، مستحکم و دوست دار محیط زیست، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، سازه لیفی جدید سیلیکاایروژل/الیاف بازالت برای اولین بار با استفاده از الیاف بازالت و نانوساختار سیلیکاایروژل بر اساس فرآیند سل-ژل دومرحله ای و روش خشک کردن در فشار محیط و با غوطه ورسازی لایه ی الیاف بازالت در سل سیلیکا تهیه شد. ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل با استفاده از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان وسیع (FE-SEM) و جذب و واجذب نیتروژن، شناسایی و گروه های شیمیایی، خواص آب گریزی و زبری سطح الیاف بازالت و سازه با استفاده از آزمون های مختلف شامل آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، زاویه تماس و زبری سطح بررسی شد. نتایج نشان دادکه ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل حاصل، چگالی g/cm3 34/0، تخلخل 85% و سطح مخصوص m2/g 750 دارند. اندازه حفرات در محدوده 2-22 نانومتر بوده و میانگین آن ها 5/1±7 نانومتر است. بررسی ریخت شناسی الیاف و سازه حاصل نشان داد که تشکیل ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل و پوشش آن ها بر سطح الیاف بازالت در اثر فرایند سنتز سل-ژل به طور موثری صورت گرفته و منجر به ایجاد خواص آب گریزی شدید در الیاف بازالت آب دوست شده است. به طوری که زاویه تماس الیاف بازالت با آب از 0 درجه به 114 درجه در سازه حاصل افزایش پیدا کرد. همچنین زبری سطح الیاف بازالت در اثر پوشش دهی با سیلیکاایروژل، به میزان قابل ملاحظه ای افزایش یافته و افزایش حجم سل در تهیه سازه حاصل منجر به پوشش دهی بیشتر سطح الیاف بازالت با ذرات سیلیکاایروژل شده و بنابراین افزایش زبری سطح الیاف از 6/3 به 11 میکرومتر را درپی داشت.