• شماره ركورد
    34487
  • پديد آورنده

    ميلاد نوري

  • عنوان
    سنتز و اصلاح غشا نانوكامپوزيتي بر پايه سيليكون براي جداسازي فورفورال از آب با روش تراوش تبخيري
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي - پليمر
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/09/05
  • استاد راهنما
    دكتر حسن فرخ زاد
  • استاد مشاور
    دكتر علي پورخليل
  • دانشكده
    مهندسي شيمي
  • چكيده
    چكيده در اين پژوهش، غشاهاي نانوكامپوزيتي بر پايه سيليكون با هدف جداسازي تركيب آلي فورفورال از محلول آبي، به روش تراوش تبخيري (Pervaporation) ، ساخته و اصلاح شدند. بدين منظور، پليمرهايي با جرم مولكولي متفاوت با ساختار پايهي سيليكوني بهكار گرفته شد تا تأثير نوع ساختار و وزن مولكولي پليمر بر عملكرد غشاء مورد بررسي قرار گيرد. فرآيند ساخت و آزمونهاي تراوش تبخيري بهصورت آزمايشگاهي انجام شد و نمونههاي تهيهشده با استفاده از روشهاي مختلف از جمله، طيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه (FTIR) ، پراش پرتو ايكس (XRD) ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) ، درجه تورم غشا (SD) ، اندازهگيري زاويه تماس (CA) ، و آزمونهاي نفوذپذيري و گزينشپذيري به وسيله دستگاه تراوش تبخيري ارزيابي شدند. در مورد غشاهاي ساخته شده خالص، بهترين عملكرد مربوط به غشاي پايه )بدون نانوذره( با كمترين جرم مولكولي )رزين ساختار الف با جرم مولكولي 2583 و ساختار ب با جرم مولكولي 54 ( بود كه ضريب جداسازي 27 و شار جرمي 6313 گرم بر متر مربع در ساعت را نشان داد. همچنين، غشا نانو كامپوزيت تهيه شده از اين رزين هاي نامبرده با 7.5 درصد نانوذره سيليس اصلاح سطح شده، عملكرد جداسازي را به ميزان قابل توجهي بهبود داد، به طوري كه ضريب جداسازي به 47 و شار جرمي به 5863 گرم بر متر مربع در ساعت رسيد. اين مقايسه به وضوح تأثير مثبت افزودن نانوذره در بهبود كارايي غشا را نشان ميدهد. نتايج نشان داد كه با افزايش جرم مولكولي پليمر، طول زنجيرههاي پليمري افزايش مي يابد و در نتيجه حجم آزاد در ساختار غشا كاهش مييابد. اين پديده باعث كاهش تعداد انتهاي زنجيرههاي پليمري در واحد حجم ميشود كه به طور مستقيم بر نفوذپذيري اثر گذاشته و در نهايت منجر به كاهش نفوذ و شار عبوري از غشا همراه با افزايش ضريب جداسازي ميگردد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/11/14
  • عنوان به انگليسي
    Synthesis an‎d Modification of a Silicon-Based Nanocomposite Membrane for the Separation of Furfural from Water via Pervaporation
  • تاريخ بهره برداري
    11/26/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    ميلاد نوري

  • چكيده به لاتين
    Abstract In this study, silicon-based nanocomposite membranes were fabricated an‎d modified to separate the organic compound furfural from an aqueous solution via pervaporation. For this purpose, polymers with a silicon-based structure but different molecular weights were used to investigate the effect of polymer structure an‎d molecular weight on membrane performance. The fabrication process an‎d pervaporation tests were conducted on a laboratory scale. The prepared membranes were characterized using various techniques, including Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), swelling degree (SD), contact angle (CA) measurement, as well as permeability an‎d selec‎tivity tests using a pervaporation setup. Among the pure fabricated membranes (without nanoparticles), the best performance was observed for the base membrane with the lowest molecular weight (Structure B resin with a molecular weight of 54 an‎d Structure A with a molecular weight of 2583), which exhibited a separation factor of 27 an‎d a flux of 6313 grams per square meter per hour (g/m²h). Furthermore, the nanocomposite membrane prepared from these resins with 7.5% surface-modified silica nanoparticles showed a significant improvement in separation performance, increasing the separation factor to 47 an‎d achieving a flux of 5863 g/m²h. This comparison clearly demonstrates the positive effect of nanoparticle incorporation on enhancing membrane efficiency. The results indicated that as the polymer molecular weight increases, the polymer chain length also increases, resulting in a reduction of free volume within the membrane structure. This phenomenon decreases the number of polymer chain ends per unit volume, which directly affects permeability an‎d ultimately leads to a decrease in permeability an‎d flux through the membrane, alongside an increase in the separation factor.
  • كليدواژه هاي فارسي
    پلي سيلوكسان , تراوش تبخيري , غشا پليمري , اصلاح غشا , نانوسيليكا
  • كليدواژه هاي لاتين
    Polysiloxane , Pervaporation , Polymeric Membrane , Membrane Modification , Nanosilica
  • Author
    Milad Nouri
  • SuperVisor
    Hasan Farrokhzad