Zeolit filmlerinin oluşumu ve özellikleri

ÖZET Anahtar Kelimeler: Zeolit mikropatern, kendiliğinden yapılanma, ince film kaplama, kolloid, nano parçacık. Zeolitler moleküler boyutlarda boşluklar ve kanal sistemleri taşıyan gözenekli kristal yapılı malzemelerdir. Petrolün damıtılmasında ve petrokimyada katı asit katalizörü olarak yaygın kullanım alanları vardır. Membranlar, membran reaktörleri, ısı pompaları, katalizör kaplı reaktörler, kimyasal sensörler ve mikro elektronik cihaz parçaları gibi potansiyel kullanım alanlarının olması nedeniyle zeolit ince filmlerin hazırlanmasına yönelik çabalar giderek yoğunluk kazanmıştır. Çoğu zaman düzenli yapıya sahip filmler tercih edilmesine rağmen, günümüzde hazırlanabilen zeolit filmlerin çoğu gelişigüzel bir yapı göstermektedir. Son zamanlarda, düzenli ve sürekli zeolit A filmlerinin seramik destekler üzerinde hazırlanmasında aşılamaya dayalı büyütme yöntemi başarıyla uygulanmıştır. Bu yöntemde destek yüzey hidrotermal büyütme işleminden önce zeolit aşı kristallerinden oluşan bir tabaka ile kaplanmaktadır. Bu çalışmada, mikropatern zeolit filmlerin hazırlanmasını sağlayan yeni bir çeşit kendiliğinden yapılanma tekniği geliştirildi. Poli(dimetilsilioksan) ile kararlılık kazandırılmış nano zeolit ve alüminyum kolloidleri aseton içerisinde hazırlandı. Zeolit nano kristalleri çözücünün buharlaşması sırasında çeşitli katı destekler üzerinde kendiliğinden yapılanma sonucu düzenli mikropaternler oluşturdu. Aynı yarıçapa sahip dairesel tellerden oluşan paternler kapiler desteklerin, cam tüplerin ve beherlerin iç yüzeyinde hazırlandı. Bu kendiliğinden yapılanma tekniği kullanılarak iki boyutlu mikro kanallar ve karmaşık mikropaternler katı destekler üzerinde kolayılıkla üretilebilmektedir. Bu proses fotolitografik üretimde yer alan çok sayıdaki aşama ile paternin yüzeye aktarılması işlemi yerine geçmektedir. Bu yöntem metal, organik polimer, inorganik kristal ve seramik yapılı kapilerlerin iç yüzeyinde patern hazırlamaya uygundur. Zeolit mikropaternlerin daha hızlı üretimi ise mikrodalga ısıtma kullanılarak veya kolloidlerin hareketi ile sağlandı. Kolloid parçacıkların yapılanması minyatür cihazların hazırlanması açısından umut vericidir. xıv