تاثير جايگيري نانوذرات گرما-نوري در ساختار غشاي الكتروريسي شده اومنيفوبيك پلي(وينيليدين فلورايد) بر عملكرد غشا براي شيرين¬سازي پساب روغني شور با استفاده از تقطير غشايي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

دكتري

با توجه به كمبود منابع آب و انرژي و پتانسيل آن¬ها براي تشديد بحران¬هاي آينده، آب و انرژي به عنوان چالش¬هاي اصلي قرن حاضر مطرح گرديده¬اند. براي مواجهه همزمان با اين چالش‌ها، تكنيك تقطير غشايي (MD) جديدي با نام تقطير غشايي گرما-نوري (PMD) در سال¬هاي اخير مطرح گرديده است. PMD در زمينه نمك¬زدايي با استفاده از انرژي خورشيدي به سرعت در حال گسترش است. اين پژوهش به منظور ارائه ديدگاهي جديد در طراحي غشا براي روش تقطير غشايي گرما-نوري تحت خلاء (PVMD) پايه¬ريزي شد. در اين راستا، عملكرد غشا با تغيير جايگيري نانومواد گرما-نوري در محدوده ساختار غشا به منظور تصفيه پساب روغني شور بهبود داده شد. غشاهاي گرما-نوري اومنيفوبيك پلي(وينيليدين فلورايد) (PVDF) با جايگيري نانوصفحات گرافن اكسيد (GO NSh) (1) روي سطح غشا (2/0 درصد وزني/وزني) با استفاده از محلولي ساخته شده از بايندر پلي¬دي¬متيل¬سيلوكسان (PDMS) با غلظت¬هاي مختلف (1/0، 5/0، 1، 2 و 3 درصد وزني/وزني)، (2) درون ساختار نانوالياف (10 درصد وزني/وزني) يا (3) تركيبي از حالت¬هاي (1) و (2)، تهيه شدند. سپس مونومر پرفلورودسيل آكريلات با استفاده از پليمريزاسيون پلاسماي كم فشار، روي سطح غشاهاي تهيه شده پليمريزه شده تا غشاهايي با سطوح اومنيفوبيك به دست آيد. در مورد (1)، پس از 7 دقيقه قرار گرفتن در معرض نور با شدت 1 واحد خورشيدي، بيشترين دماي سطح غشا معادل C◦ 5/93 ثبت گرديد كه به در دسترس بودن نانوصفحات گرافن اكسايد در هنگام تابش نسبت داده مي¬شود. در حالت (3) در مقايسه با حالت (1) كاهش اندكي در دماي سطح غشا مشاهده شده و مقدار oC 4/90 ثبت شد كه بيانگر اين اصل است كه نيازي به جايگيري GO NSh در ساختار نانو الياف زماني كه روي سطح غشا مواد گرما-نوري حضور دارند، نمي¬باشد. در حالت (2) كمترين دماي سطح غشاها برابر C◦ 3/71 گزارش گرديد كه با دسترسي كمتر مواد گرما-نوري در طول تابش مطابقت دارد. نشان داده شد كه دسترسي به GO NSh نقش برجسته¬تري در مقايسه با به دام انداختن نور در تغيير دماي سطح غشا ايفا مي¬كند. با اين حال، بهره مندي از دماي بالاتر در سطح غشا به دليل دسترسي بيشتر به نانومواد گرما-نوري در طي فرآيند PVMD ، با كاهش شار (شار تراوش يافته) مورد(1): 51/1 كيلوگرم بر متر مربع بر ساعت و مورد (2) 83/1 كيلوگرم بر متر مربع بر ساعت) به دليل مسدود شدن برخي از حفرات سطحي غشا توسط بايندر همراه است. براي بهره¬وري انرژي نيز روندي مشابه با شار مشاهده شد. علاوه بر اين، هيچ تغييري در ميزان پس¬زني نمك با تغيير در جايگيري GO NSh در محدوده ساختار غشا مشاهده نشد.

231771

شيمي نساجي و علوم الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان