ساخت غشاهاي مركب و نانومركب لايه نازك نانوفيلتراسيون بر پايه پلي‌اترسولفون- نانوموادكربني در فرآيند نمك‌زدايي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش غشاي نانومركب لايه نازك پلي‌اترسولفون/ پلي وينيل الكل (PES/ PVA) به منظور استفاده در فرآيند نمك‌زدايي از آب، با موفقيت ساخته شد. نانولوله كربني عامل دار شده (OMWCNT) و گرافن اكسايد (GO) به عنوان افزودني‌هاي آب‌دوست با ساختار ويژه لوله‌اي و صفحه‌اي جهت اصلاح پايه غشا به كار برده شدند. عملكرد گذردهي و ضد گرفتگي پايه غشا و همچنين گذردهي و پس‌زني غشا لايه نشاني شده با PVA مورد ارزيابي قرار گرفت. آزمون‌هاي FTIR، SEM، AFM و زاويه تماس به منظور ارزيابي ساختار نانومواد كربني و غشاهاي ساخته شده، انجام شد. خصوصيات غشاهاي ساخته شده با توجه به ميزان آب‌دوستي، تخلخل و زبري سطح مورد ارزيابي قرار گرفت. عملكرد پايه غشا و غشا اصلاح شده با روش پوشش‌دهي بررسي و اثر افزودن نانومواد به آن‌ها مقايسه شد. بارگذاري بهينه براي OMWCNT، %wt 0.4 و براي GO، %wt0.1 به دست آمد. عملكرد گذردهي و ضد گرفتگي پايه غشا از L/m2hbar70 و 29% به L/m2hbar140 و 77% براي غشاي اصلاح شده با OMWCNT و L/m2hbar135و 74% براي غشاي اصلاح شده با GO بهبود يافت. در ادامه بهينه سازي غلظت محلول PVA و اتصال دهنده عرضي GA براي ساخت غشا مركب لايه نازك انجام شد و مقادير بهينه به ترتيب wt 1% و wt 1% بدست آمد. در اثر تركيب نانومواد كربني در غشاي نانومركب لايه نازك ميزان پس‌زني و گذردهي از L/m2h 13.2 و84% به L/m2h 20 و 90% براي غشاي اصلاح شده با OMWCNT و L/m2h 17.6 و 87% براي غشاي اصلاح شده با GO بهبود يافت. ترتيب پس‌زني نمك‌ها براي غشاي نانومركب لايه نازك به صورت R(NaCl)< R(MgSO4) <R(Na2SO4) بدست آمد كه اثر بار منفي سطح غشا را طبق اثر دونان نشان مي‌دهد. ميزان بهبود عملكرد غشا اصلاح شده با OMWCNT بيشتر از غشاي اصلاح شده با GO به دست آمد.

194297

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مريم احمدزاده توفيقي

فرايندهاي جداسازي

دكتر تورج محمدي