17378

17378

اصلاح غشاهاي مركب فيلم نازك نانوفيلتراسيون سنتز شده به روش پليمريزاسيون بين سطحي

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي جداسازي

بهمن ماه 1395

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده

شيمي نفت و گاز

روش‌هاي متفاوتي براي اصلاح غشاهاي مركب فيلم نازك نانوفيلتراسيون سنتز شده به روش پليمريزاسيون بين سطحي وجود دارد. يكي از روش‌هاي معمول، استفاده از افزودني براي بهبود انجام واكنش پليمريزاسيون بين سطحي است. در اين تحقيق از سه نوع سورفكتانت، سديم دودسيل سولفات (SDS) به عنوان سورفكتانت آنيوني، ستيل تري‌متيل آمونيوم بروميد (CTAB) به عنوان سورفكتانت كاتيوني و اسپن (SPAN 80) به عنوان سورفكتانت غيريوني، به عنوان افزودني در فاز آبي و فاز آلي استفاده شد. براي سنتز غشاهاي مركب فيلم نازك از مونومر پيپرازين (PIP) با غلظت 2.5درصد وزني/حجمي در فاز آبي، مونومر تري‌مزويل كلريد با غلظت 0.1 درصد وزني/حجمي در فاز آلي، مدت زمان واكنش 60 ثانيه و زمان غوطه‌وري 300 ثانيه به عنوان پارامترهاي ثابت در طول واكنش پليمريزاسيون استفاده شد. از غلظت‌هاي 0.1، 0.25، 0.5 و 1 درصد وزني/حجمي سورفكتانت به عنوان متغير در فرايند سنتز غشا استفاده گرديد. براي بررسي عملكرد غشاهاي سنتز شده از دستگاه فيلتراسيون با فشار عملياتي 7 بار و خوراك نمكي منيزيم سولفات با غلظت ppm 1000 و مدت زمان 2 ساعت استفاده شد. ميزان شار آب و دفع نمك براي غشاي بدون سورفكتانت به ترتيب kg/m2h54.19 و 88 درصد به دست آمد. غشاهاي اصلاح شده با سورفكتانت SDS شار آب بيشتري نسبت به ديگر غشاها داشتند. بيشترين شار آب به دست آمده براي غشا با 0.5 درصد وزني/حجمي سورفكتانت SDS بود كه kg/m2h 75.69 اندازه‌گيري شد و دفع نمك متناظر با اين نقطه 77 درصد بود. از تصاوير SEM مشخص شد كه با افزايش غلظت SDS ساختار صاف و غيرفشرده‌تري در لايه پلي‌آميدي مشاهده شد كه تاييدي بر افزايش شار آب اين غشا بود. آناليز FTIR نيز تشكيل لايه نازك پلي‌آميدي را تاييد كرد.

1396/03/12

1/1/1900 12:00:00 AM

There are different methods for modifying thin film composite membranes synthesized via interfacial polymerization. Additives is one of the common way. In this research three kind of surfactant were used. Sodium dodecyl sulfate as anionic surfactant, cetyl trimethyl ammonium bromide as cationic surfactant and Span 80 as nonionic surfactant were used. Piperazine with 2.5 %w/v as aqueous phase monomer, TMC with 0.1 %w/v as organic phase monomer, reaction time of 60 seconds and soaking time of 300 seconds were fixed parameter during IP. Surfactants with different concentration of 0.1, 0.25, 0.5 and 1 %w/v were choosed as variable. For investigation of performance of membranes a continuous flow filtration unit with 7 bar pressure and 1000 ppm salty solution of MgSO4 salt were used. Water flux and salt rejection for unmodified membrane were 54 kg/m2h and 88 %, respectively. Membranes modified with SDS show better performance rather than the others. The best performance of membranes was 0.5 %w/v SDS in which water flux was 76 kg/m2h and salt rejection 77%. The SEM for SDS modified membrane shows smoother surface than other membranes. FTIR analysis proved formation of thin film layer on top surface of membranes.