26876

ساخت و مشخصه يابي غشا اصلاح شده پلي اتر سولفون با نانوذرات C3N4@poly(AA-VP) و بررسي خواص آن

كارشناسي ارشد

شيمي- نانوشيمي

1398

1400/12/25

دكتر حسين غفوري

شيمي

يكي از اساسي‌ترين چالش‌هاي پيش ‌روي بشر در عصر جديد، بحران آلودگي آب ناشي از آلاينده‌هاي صنعتي مانند فلزات سنگين است. يكي از مهم‌ترين تكنيك‌هاي حذف اين آلاينده‌ها از طريق روش‌هاي غشايي است. در اين تحقيق، نانوساختارهاي كربن نيتريد‌ متخلخل به دليل انعطاف‌پذيري شيميايي، ويژگي‌هاي متخلخل ذاتي، دوام عالي و قابليت اصلاح سنتز شده‌اند. نانوذرات كربن نيتريد متخلخل (C3N4) تهيه شده، با 3- (متوكسي سيليل) پروپيل (γ-MPS) و 3-(آمينوپروپيل) تري اتوكسي سيلان (APTMS) پيوند داده شده و سپس از طريق واكنش پليمريزاسيون راديكالي پليمره شده و در نهايت توسط كوپليمر پلي (آكريليك اسيد -1-وينيل پيروليدون) پوشش داده شد. تشكيل و ساختار كربن نيتريد پوشش داده شده با پليمر توسط FT-IR، TGA و FE-SEM اثبات شده است. غشاي اولترافيلتراسيون پلي اتر سولفون (PES) اصلاح شده با C3N4@Poly(VP-AA) با هدف افزايش گزينش پذيري و آب دوستي با استفاده از فرآيند وارونگي فاز در حذف Cd+2 ساخته شد. تورم، استحكام كششي، جذب حلال، شار آب، دفع، زاويه تماس، و مورفولوژي سطح همه به عنوان خواص فيزيكي غشاء مورد بررسي قرار گرفتند. غشاهاي اصلاح شده؛ آب دوستي، پس زني، شار آب و ساختار متخلخل بالاتري را نشان دادند. بعنوان مثال ميزان پس زني غشا پس از اصلاح 3.9 برابر افزايش داشته است. از طرف ديگر زاويه تماس از 65 به 35 درجه رسيد كه نشان دهنده افزايش آبدوستي است.

1401/05/26

Fabrication,characterization of polyethersulfone membranes improved by poly(AA – VP) grafted carbon nitride nanoparticles and investigation of their properties

3/16/2023 12:00:00 AM

One of the most fundamental challenges confronting humans in the new era is the crisis of water contamination caused by industrial pollutants such as heavy metals. One of the most appealing techniques is the removal of these contaminants via membrane approaches. In this research, porous carbonitride nanostructures are synthesized due to their chemical flexibility, inherent porous properties, excellent durability, and Modifiability. The prepared nanoparticles were reacted with (3-methacryloxypropyl)trimethoxysilane (Γ-MPS) and (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APTMS) for the synthesis of the polymer-grafted-C3N4 nanoparticles, which were further coated by poly(Acrylic Acid - 1-vinylpyrrolidone) under radical polymerization. The formation and structure of polymer grafted carbonitride are proved by FT-IR, TGA, and FE-SEM. Purpose of providing selectivity and hydrophilicity to the hydrophobic PES membrane, ultrafiltration membrane was fabricated from a mixture of PES and Poly(AA-VP)-g-C3N4 using a phase inversion process, and their performance on Cd+2 removal and also thermal resistance, swelling, Tensile strength, solvent uptake, water flux, rejection, contact angels, and surface morphology were all investigated as membrane physical properties. After adding the as-prepared core-shell block co-polymer grafted nanoparticles the modified membranes showed higher hydrophilicity, rejection, swelling, water flux, and porous structure. For example, the membrane rejection ratio increased 3.9 times after correction. On the other hand, the contact angle decreased to 35 degrees, which indicates an increase in hydrophilicity.

اولترافيلتراسيون , كربن‌نيتريد متخلخل , ، پلي‌اتر‌سولفون , پلي‌وينيل‌پيروليدون

Membrane, , Ultrafiltration , , Polyethersulfone

Zohreh Jahani

Hossein Ghafouri