21488

21488

بررسي يكنواختي غشاي نانو كامپوزيتي اولترافيلتراسيون بر پايه PVDF

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

1395

1398/8/28

دكتر تورج محمدي

دكتر مريم توكل مقدم

مهندسي شيمي

يكي از فاكتورهاي مهم در توليد غشاي يكنواخت، ويسكوزيته¬ي محلول ريخته¬گري است كه در شكل‌گيري ساختار غشا (سايز حفرات، تخلخل و آب‌دوستي) نيز بسيار مؤثر است. به‌منظور افزايش يكنواختي غشاي اولترافيلتراسيون و توازن رابطه¬ي معكوس تراوايي و پس‌زني غشا، پارامترهاي مؤثر بر ويسكوزيته (دماي محلول و سرعت ريخته¬گري) با استفاده از نرم‌افزار Design expert به روش طراحي مركب مركزي (CCD) بهينه شدند. سپس غشاهاي ماتريس آميخته با پراكندن نانو ذرات مختلف ازجمله نانو كريستال‌هاي زئوليت و چارچوب¬هاي آلي-فلزي در ماتريس پليمر آماده شدند. از آزمون¬هاي XRD، SEM،FTIR،FESEM، ،AFM و زاويه تماس براي ارزيابي نانو ذرات سنتز شده و غشاهاي ساخته‌شده، استفاده شد. افزايش شار آب مقطر در مقايسه با غشاي خالص براي غشاهاي حاوي پاليگروسكيت، كلوزيت، نانولوله¬هاي كربني و زئوليت NaY به ترتيب برابر با 61%، ¬30%،88% و 85% بود. بر اساس نتايج به‌دست‌آمده غشا¬هاي ماتريس آميخته¬ي MOF-PVDF بهترين شار و پس‌زني نسبت به پروتئين آلبومين را نشان دادند. غشاي حاوي wt.% 05/0¬از UiO-66 عملكردي با 88% بهبود تراوايي و پس‌زني نزديك به 100% و 51% افزايش نسبت بازيابي شار در مقايسه با غشاي خالص PVDF از خود نشان داد. غشاي حاوي wt.% 1/0 از MIL-101 با 111% بهبود شار آب خالص و حدود 100% پس‌زني و بهبود نسبت بازيابي شار 64% بهترين عملكرد را در ميان نانو ذرات نشان داد.

1398/09/23

Evaluation of uniformity of ultrafiltration nanocomposite membrane based PVDF

11/18/2020 12:00:00 AM

One of the most important factors in membrane formation is the viscosity of the solution which is very effective in membrane formation (pore size, porosity, hydrophilicity). In order to increase the uniformity of the ultrafiltration membrane and against the inverse relationship between permeability and rejection of the membrane, the parameters affecting the viscosity (solution temperature and casting speed) were optimized by Design Expert using Central Composite Design (CCD). The mixed matrix membranes were then prepared by dispersing the nanoparticles into the polymer matrix. XRD, SEM, FTIR, FESEM, AFM and contact angle tests were used to evaluate the synthesized nanoparticles and the prepared membranes. Increase in pure water fluxes for APT, Closite, CNT, NaY membranes, 61%,30%¬88,%-85,respectively, Based on the results, MOF-PVDF composite matrix membranes showed the best flux and rejection. U2 membrane (0.05 wt.%) Showed a 88% pure water flux and a near 100% rejection and 51% increase in flux recovery ratio compared to pure PVDF membrane, respectively. The MIL3 membrane (0.1wt.%) Exhibited the best performance among the nanoparticles with 111% improvement in pure water flux and about 100% rejection and 64% improved flux recovery ratio.

غشاي ماتريس آميخته¬PVDF

PVDF Mixed Matrix Membrane