25907

اصلاح عملكرد غشاء ماتريس آميخته پلي وينيل كلرايد به واسطه نانوذره رس

كرشناسي ارشد

مهندسي شيمي

1400/09/07

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده

دكتر توان كيخاوندي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

اصلاح غشاها در راستاي بهبود خصوصيات ساختاري و عملكردي در سال‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. اصلاح غشاها مي‌تواند به روش‌هاي مختلفي مانند افزودن نانوذره، پليمريزاسيون سطحي، پلاسما و ... صورت گيرد. غشاهاي ماتريس آميخته پيشرفت قابل توجهي را جهت جداسازي نشان داده‌اند. در اين پژوهش به منظور بهبود خواص غشاي نانوفيلتراسيون PVC، غشاهاي ماتريس آميخته PVC تعبيه شده در نانورس حاوي نانوذرات 1، 2 و 3 درصد وزني با استفاده از روش وارونگي فاز بر روي كاغذ صافي بافته نشده به عنوان لايه پشتيبان براي پس‌زني موثر نمك از آب ساخته شد. بهبود قابل توجهي در روند آب‌دوستي غشاء، تخلخل، شار آب خالص و پس‌زني با تعبيه نانورس تا wt%2 مشاهده شد. با اين حال، مشخص شد كه ادغام نانورس در غشاهاي PVC مي‌تواند عملكرد غشاها را بهبود بخشد. بيشترين پس‌زني %94.78 با استفاده از غشاء ماتريس آميخته PVC حاوي نانورس wt% 2 بدست آمد. علاوه بر اين، زاويه تماس غشاء سنتز شده از °79.83 براي غشاء پايه تا °63.25 درجه براي غشاء ماتريس آميخته حاوي نانوذره رس كاهش يافت كه نشان‌دهنده‌ي افزايش آب‌دوستي غشاء به ميزان %20 مي‌باشد. شار غشاء پايه kg.m-2h-1 75.15 اندازه‌گيري شد كه در غشاء ماتريس آميخته، به kg.m-2h-1 131.512 افزايش يافت.

1400/10/29

Enhancement in Performance of Polyvinylchloride Mixed Matrix Membrane by Clay Nanoparticles

11/28/2022 12:00:00 AM

Membrane modification has been considered in recent years to improve structural and functional properties. Membrane modification can be done in different ways such as adding nanoparticles, surface polymerization, plasma, etc. Blended matrix membranes have shown significant progress for separation. In this study, in order to improve the properties of PVC membranes, PVC mixed matrix membranes embedded in nanoclay containing 1, 2 and 3 wt%, nanoparticles using phase inversion method on nonwoven filter paper as a backing layer for effective salt retention from wate Was made. Significant improvement in membrane hydrophilicity, porosity, pure water flux and post-weighting was observed by installing nanoclay up to 2 wt%. However, it was found that the integration of nanoclay in PVC membranes can improve the performance of membranes.The highest Rejection Percentage was 94.78 using of PVC and 2 wt% nanoclay mixed matrix membranes. In addition, the membrane contact angle decreased from 79.83 ° for pure membranes to 63.25 ° for nanoparticle mixed matrix membranes, indicating a 20% increase in membrane hydrophilicity. Also, the pure membrane flux was 75.15 kg.m-2h-1, which was 131.512 kg.m-2h-1 in the mixed matrix membrane.