• عنوان

    ساخت غشاي لايه نازك (TFC) و بهبود آن براي فرآيند اسمز مستقيم با استفاده از نانو ذرات كربني

  • نويسنده اصلي

    ايمان توكل

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • چكيده
    در اين مطالعه، غشاي كامپوزيتي لايه نازك (TFC) توسط نانو الياف كربني (CNFs) براي بهبود عملكرد اسمز مستقيم (FO) اصلاح شد. براي بهبود آبدوستي سطح و پراكندگي نانو الياف كربني در ماتريس پليمر، CNFها توسط گروه‌هاي كربوكسيلي عامل‌دار شدند. غلظت‌هاي وزني مختلف نانو الياف كربني كربوكسيله (0، 1/0، 3/0 و 5/0 درصد وزني) و غلظت 3/0 درصد وزني نانو الياف كربني خام به زيرلايه‌هاي پلي سولفوني (PSF) اضافه شد و سپس آبدوستي، تخلخل، زبري سطح و مورفولوژي زيرلايه‌هاي نانوكامپوزيتي ارزيابي شد. مشخص شد كه وجود نانو الياف كربني كربوكسيله در ماتريس پليمري به طور قابل توجهي خواص زيرلايه‌هاي غشايي را بهبود بخشيده و منجر به افزايش نفوذپذيري آب مي‌شود. براي ساخت غشاهاي TFC-FO از محلول‌هاي فنيلين دي‌آمين (MPD) در آب و تري مزوئيل كلرايد (TMC) در محلول هگزان جهت تشكيل لايه نازك پلي آميدي (PA) در بالاي زيرلايه‌هاي آماده‌شده استفاده شد. عملكرد FO غشاي TFC-FO با استفاده از آب مقطر به عنوان محلول خوراك و محلول يك مولار NaCl به عنوان محلول كشنده در هر دو جهت FO (لايه فعال در تماس با محلول خوراك) و PRO (لايه فعال در تماس با محلول كشنده) بررسي شد. استفاده از نانو الياف كربني كربوكسيله، پارامتر ساختاري (S) غشاهاي لايه نازك را كاهش داده و منجر به كاهش قطبيدگي غلظتي داخلي (ICP) مي‌شود و از اين طريق شار آب غشاهاي TFC-FO را بهبود مي‌بخشد. نتايج نشان مي‌دهد، غشاي TFC حاوي 3/0 درصد وزني از نانو الياف كربني كربوكسيله به عنوان غشاي بهينه بدست آمده است. شار آب FO اين غشا تقريباً 2 برابر غشاي TFC بدون نانو ذره در هر دو حالت بوده و شار نمك معكوس بهبود يافته است، شار آب LMH08/13 و شار نمك برگشتي ويژه معادل 24/0 گرم بر ليتر بدست آمد كه از محلول M NaCl 1 به عنوان محلول كشنده استفاده شد و از آب مقطر به عنوان محلول خوراك تحت FO استفاده شد. اين كار آزمايشگاهي بيان مي‌كند استفاده از مقدار مناسب نانو الياف كربني كربوكسيله در زيرلايه‌هاي PSF مي‌تواند باعث افزايش شار آب و گزينش‌گري غشاها و درنتيجه بهبود عملكرد غشاهاي TFC-FO در طي فرآيند FO ‌شود.
  • شماره ركورد
    194566
  • دانشگاه
    دانشگاه علم و صنعت ايران
  • استاد مشاور
    دكتر سليمان صاحبي
  • رشته تحصيلي
    فرايندهاي جداسازي
  • استاد راهنما
    دكتر تورج محمدي