30026

بارگذاري چارچوب فلز-آلي در غشاي فيلم نازك پلي آميدي جهت نمك¬زدايي آب¬ لب¬شور

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

-

1402/6/27

منصور انبياء

وحيد وطن پور

شيمي

كمبود آب چالش عمده¬ي پيش روي جهان و نمك¬زدايي آب از مهم¬ترين راهكارهاي تأمين آب مورد نياز جهان است. روش¬هاي نمك¬زدايي آب را مي¬توان به دو دسته كلي روش¬هاي حرارتي و غشايي تقسيم-بندي نمود. روش¬هاي حرارتي نسبت به روش¬هاي غشايي از قدمت بالاتري برخوردار مي¬باشد؛ ولي با توجه به مصرف انرژي زياد روش¬هاي حرارتي، توسعه روش¬هاي جداسازي غشايي براي شيرين¬سازي آب روز به روز در حال گسترش است. اسمز معكوس داراي مزايايي از جمله نياز به انرژي كمتر در مقايسه با ساير روش¬هاي حذف نمك و اقتصادي بودن روش مي¬باشد. دسترسي به دانش فني ساخت غشاهاي اسمز معكوس و بهبود آن، مسير را براي استفاده از اين فرآيند در سامانه¬هاي نمك¬زدايي آب هموار مي¬كند. در اين پژوهش، غشاهاي فيلم نازك كامپوزيتي اسمز معكوس ساخته شدند و عملكرد آن¬ها در شيرين¬سازي آب لب¬شور با شوري 2000 ميلي¬گرم بر ليتر بررسي گرديد. از چارچوب فلز-آلي MIL-88 جهت بهبود عملكرد غشاهاي اسمز معكوس استفاده شد. براي شيرين¬سازي آب لب¬شور در فشار 20 بار، غشاهاي فيلم نازك كامپوزيتي پلي ¬آميدي با لايه مياني پلي ¬سولفون به روش قالب¬گيري-وارونگي فازي و لايه فيلم نازك تهيه شده به روش پليمريزاسيون درجا، ساخته شدند. جهت بهبود غشاء، مقادير مختلف 25ر0، 50ر0 و 00ر1 ميلي¬گرم چارچوب فلز-آلي MIL-88 در لايه مياني پلي¬ سولفون بارگذاري شد. نتايج ميانگين درصد پس¬زني بهينه 93ر99 درصد را براي آب لب¬شور حاوي ppm 2000 نمك توسط غشاء فيلم نازك پلي -آميدي حاوي 5ر0 ميلي¬گرم چارچوب فلز-آلي MIL-88 (Fe) در لايه پلي ¬سولفون نشان داد. با توجه به نتايج بدست آمده بارگذاري چارچوب فلز-آلي MIL-88 در لايه مياني غشاء جهت افزايش درصد حذف نمك موفقيت آميز بود.

1402/08/20

Loading an organic-metal framework onto a thin polyamide film membrane for desalination of brackish water

9/17/2024 12:00:00 AM

Water shortage is the major challenge facing the world and water desalination is one of the most important ways to supply the world's needed water. Water desalination methods can be divided into two categories: thermal and membrane methods. Thermal methods are older than membrane methods; But due to the high energy consumption of thermal methods, the development of membrane separation methods for water desalination is expanding day by day. Reverse osmosis has advantages such as the need for less energy compared to other methods of salt removal and the method is economical. Access to the technical knowledge of making reverse osmosis membranes and its improvement paves the way for using this process in water desalination systems. In this research, reverse osmosis composite thin film membranes were made and their performance in the desalination of brackish water with a salinity of 2000 mg/liter was investigated.Metal-organic framework MIL-88 was used to improve the performance of reverse osmosis membranes. For the desalination of brackish water at a pressure of 20 bar, polyamide composite thin film membranes with a polysulfone middle layer were made by phase-inversion molding method and a thin film layer prepared by in situ polymerization method. In order to improve the membrane, different amounts of 0.25, 0.50 and 1.00 mg of metal-organic framework MIL-88 were loaded in the middle layer of polysulfone. The results showed the average optimal removal percentage of 99.93% for brackish water containing 2000 ppm salt by polyamide thin film membrane containing 0.5 mg of metal-organic framework MIL-88 (Fe) in the polysulfone layer. According to the obtained results, the loading of metal-organic framework MIL-88 in the middle layer of the membrane was successful to increase the percentage of salt removal.

اسمز معكوس , پلي آميد , چارچوب فلز-آلي

Reverse osmosis , polyamide , metal-organic framework

Rezvan Jafari

Prof. Mansoor Anbia