22426

بهبود خواص غشاهاي تصفيه ي آب داراي منبع طبيعي زيست تخريب پذير با استفاده از نانوذرّات

كارشناسي ارشد

فرايندهاي جداسازي

98-99

1399/3/13

دكتر تورج محمدي

دكتر مريم احمدزاده توفيقي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

در اين پايان¬نامه، غشاهاي زيست¬تخريب¬پذير اولترافيلتراسيون جاذب سلولز استات/ كربن مشتق شده از چهارچوب آلي-فلزي MOF-5 (CA/MDPC) ساخته شد و كارايي آن¬ها براي حذف رنگ كاتيوني متيلن¬بلو (MB) مورد بررسي قرار گرفت. خصوصيات فيزيكي و شيميايي غشاها با استفاده از آناليزهاي FTIR ، Contact angle،SEM ،AFM وTGA مشخص گرديد. عملكرد غشاها از طريق آزمايش¬هاي ناپيوسته و پيوسته مورد بررسي قرار گرفت. تأثير پارامترهاي مختلف مانند درصد افزودنيPEG ، درصد نانوذرات، زمان تماس، pH و غلظت اوليه¬ي رنگ بر ميزان حذف رنگ توسط غشاها بررسي شد. با توجه به نتايج به دست آمده، پارامترهاي عملكردي بهينه (حذف رنگ 2/98% و شار خوراك l/m2 h bar 03/76) براي غشاي حاوي 2% وزني نانوذره¬ي كربن مشتق شده ازMOF-5 بدست آمد. از غشاي بهينه براي مطالعه مكانيسم جذب از طريق مدل¬هاي ايزوترم و سينتيك استفاده گرديد. در نهايت، قابليت استفاده مجدد غشاها از طريق سيكل¬هاي جذب- واجذب و بازيابي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد كه بازده حذف MB توسط غشاي جاذب بهينه پس از 5 مرحله بازيابي از 2/98% به 9/87% كاهش يافت. در نتيجه، غشاي اولترافيلتراسيون جاذب CA/MDCP به طور بالقوه¬اي براي كاربرد در زمينه¬ي حذف رنگ قابل استفاده است.

1399/06/25

Improving the properties of natural biodegradable water treatment membranes using Nano particles

6/3/2021 12:00:00 AM

In this work, CA/MOF-derived Porous Carbon (CA/MDPC) adsorptive ultrafiltration membranes were synthesized. These efficient biodegradable membranes were fabricated and their performance for the removal of a cationic dye, methylene blue (MB), was investigated. The membrane’s physical and chemical properties were characterized by FTIR, Contact angle, SEM, AFM and TGA analysis. The performance of the membranes was studied via batch and continuous experiments. The influence of various parameters such as PEG loading, NPs loading, contact time, pH and initial dye concentration on the dye removal capability of the membranes was investigated. It is found that the optimum performance parameters (rejection of 98.2% and permeance of 76.03 l/m2.h.bar) were obtained for membrane containing 2wt.% of MOF-derived Porous Carbon nanoparticles. The optimum sample was used to study the adsorption mechanism via isotherms and kinetics models. Finally, membrane reusability was studied via subsequent adsorption-regeneration cycles. The obtained results demonstrated that MB removal efficiency of optimal adsorptive membrane reduced from 98.2% to 87.9% after 5 cycles. As a result, the CA/MDPC adsorptive ultrafiltration membranes can be potentially utilized for dye removal applications.