14027

14027

تهيه غشاي نانوليفي تبادل يون كاتيون به روش الكتروريسي

كارشناسي ارشد

مهندسي پليمر

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر محمدرضا مقبلي

مهندسي شيمي

چكيده در اين پروژه غشاهاي تبادلگر يون نانو ليفي بوسيله الكتروريسي محلول پلي استايرن و فرايند سولفونه كردن تهيه شد. همچنين يك بستر پلي سولفوني براي تبادلگرهاي يون نانواليافي تهيه شد. اثر غلظت پلي-سولفون، پلي¬وينيل¬پيروليدن با كد 25k به عنوان افزودني پليمري حفره¬ساز و نوع حلال بر مورفولوژي، عملكرد و خواص مكانيكي آن بررسي شد. بستري كه از %wt 10 پلي¬سولفون، wt% 3 پلي¬وينيل-پيروليدن، %wt 5/43 دي¬متيل¬فرماميد و %wt 5/43 N- متيل پيروليدن ساخته شده بود، بهينه¬ترين نتايج را نشان داد و به عنوان بستر انتخاب شد. يك تبادلگر كاتيوني تهيه شده از نانوالياف پلي¬استايرن، ظرفيت تبادل يون را به ميزان زيادي گسترش مي¬دهد و سرعت تبادل يون را بالا مي¬برد. همچنين آناليز FTIR تثبيت گروه¬هاي عاملي سولفوني بر روي سطح نانوالياف پايه را مورد تاييد قرار داد. تصوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي ساختار متخلخل بستر پليمري و مورفولوژي نانوالياف را نشان مي¬دهد. اين پروژه نتايج تجربي بررسي عملكرد غشاء تبادل يون نانوليفي در رابطه با پارامترهاي مربوطه (ظرفيت تبادل يون، جذب آب و مورفولوژي سطح) ارائه شده است. ظرفيت تبادل يون غشاهاي ساخته شده با استفاده از فرايند تيتراسيون و در حضور شناساگر مناسب اندازه¬گيري شد. ظرفيت تبادل يون غشاهاي نانوليفي عاملدار شده به مدت 40 دقيقه در دماي oC 30 بالاي mmol/gr 5/3 رسيد . ظرفيت تبادل يون و جذب آب نانوالياف تبادلگر يون به زمان سولفونه شدن وابسته است. سپس عملكرد اين نانوالياف تبادلگر كاتيون در فرايند حذف يون نيكل از محلول¬هاي آبي مورد ارزيابي قرار گرفت. تاثير دوز جاذب، pH محلول، غلظت اوليه نيكل و زمان تماس بر روي بازده حذف نيكل بررسي شد. نتايج نشان داد با افزايش زمان تماس و دوز جاذب، بازده حذف افزايش مي¬يابد و سپس به مقدار ثابتي مي¬رسد با افزايش غلظت اوليه نيكل، بازده حذف كاهش يافت. با افزايش pH محلول بازده حذف ابتدا افزايش و سپس ثابت شد. در اين پروژه، ايزوترم جذب فرندليچ و همچنين مدل سينتيكي شبه درجه دوم، به عنوان ايزوترم جذب و مدل سينتيكي مطلوب در حذف يون نيكل توسط تبادلگرهاي كاتيوني انتخاب گرديد. واژه‌هاي كليدي: پلي¬استايرن، الكتروريسي، نانوالياف تبادلگر يون، حذف يون نيكل، ايزوترم جذب، پلي-سولفون، فرايند معكوس¬شدن¬فازي