15703

15703

ساخت غشاء مركب فيلم نازكنانوفيلتراسيون براي جداسازي نمك‏ها از آب

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي جداسازي

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر سيد نظام‌الدين اشرفي‌زاده

شيمي

چكيده روش‏هاي زيادي براي سنتز غشاهاي نانوفيلتراسيون وجود دارد. پليمريزاسين بين‏سطحي به عنوان روشي غالب براي تهيه غشاهاي پلي‏آميدي مركب فيلم نازك نانوفيلتراسيون توسعه يافته‏ است.در پژوهش انجام شده، غشاهاي مركب فيلم نازك نانوفيلتراسيون به روش پليمريزاسيون بين‏سطحي تهيه شدند. پليمريزاسيون، بين پيپرازين به عنوان مونومر محلول آبي و تري‏مزويل كلريد به عنوان مونومر محلول آلي بر روي غشاء پايه از جنس پلي‏آكريلونيتريل انجام شد. اثر شرايط مختلف پليمريزاسيون يعني غلظت مونومرهاي پيپرازين و تري‏مزويل كلريد، مدت زمان غوطه‏وري غشاء پايه در محلول آبي و مدت زمان واكنش بر ساختار و عملكرد غشاها بررسي شد. عملكرد نانوفيلتراسيون غشاها با استفاده از محلول نمك منيزيم سولفات با غلظت ppm1000 به عنوان خوراك در يك سل با جريان عرضي و فشار 5 بار آزمايش شد. براي تعيين مقدار بهينه پارامترهاي پليمريزاسيون، از روش طراحي آزمايش تاگوچي استفاده شد. غلظت پيپرازين و غلظت تري‏مزويل كلريد، به ترتيب بيشترين تأثير را بر شار آب و ميزان دفع نمك توسط غشاهاي مركب فيلم نازك داشتند. مقادير بهينه‏‏اي به صورت (w/v %)1/0 براي غلظت مونومر آلي، (w/v %)5/2 براي غلظت مونومر آبي، 300 ثانيه براي غوطه‏وري غشاء پايه در محلول آبي و 60 ثانيه براي مدت زمان واكنش به‏دست آمد. غشاء سنتز شده در مقادير بهينه، شار آب kg/m2h65/122 و دفع نمك 91% را نشان داد. بررسي ساختاري غشاهاي سنتز شده، انجام واكنش پليمريزاسيون را تأييد كرد به طوري كه تصاوير SEM، زبرتر شدن سطح غشاهاي مركب را نسبت به غشاء پايه و لايه ناهموار و متراكم ايجاد شده بر روي غشاء متخلخل پايه را نشان داد. همچنين تصاوير FTIR، پيك‏ مربوط به گروه كربونيل (C=O)لايه پلي‏آميدي را نشان داد. واژه‌هاي كليدي:نانوفيلتراسيون، پليمريزاسيون بين‏سطحي، غشاء مركب فيلم نازك، نمك‏زدايي، شيرين‏سازي آب