ساخت غشا نانوفيلتراسيون بر پايه پلي سولفون و ذرات بوهميت اصلاح شده با آمينواسيد ليزين و استفادده از آن به منظور حذف آلاينده رنگي متيلن بلو

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

كمبود آب به دليل خشك‌سالي و افزايش جمعيت از يك‌سو و ورود پساب‌هاي صنعتي مخرب به محيط‌زيست از سوي ديگر، پژوهشگران را براي يافتن راه‌هايي براي تصفيه پساب‌ها ترغيب كرده است. در بين روش‌هاي تصفيه پساب، فرآيندهاي غشايي به‌واسطه بازده بالا، مصرف انرژي پايين، سازگاري با محيط‌زيست، نياز كم به مواد افزودني و ... بسيار موردتوجه قرارگرفته‌اند. اين پژوهش باهدف اصلاح و بهبود عملكرد غشاي نانوفيلتراسيون پلي سولفون به‌منظور تصفيه پساب‌هاي حاوي رنگ انجام‌شده است. ابتدا ذرات بوهميت با آمينواسيد ليزين اصلاح گرديد و سپس در ساخت غشاي نانوكامپوزيت پلي سولفون به كار گرفته شد. تأثير افزودن ذرات اصلاح‌شده در غشا پلي سولفون، بر روي خواص سطحي، خواص ضد گرفتگي، تخلخل، ساختار غشا، نفوذپذيري و ميزان حذف رنگ و منيزيم توسط غشا بررسي شد. آزمون‌هاي FTIR، ATR، SEM و XRD به‌منظور بررسي ساختار ذرات بوهميت اصلاح‌شده با آمينواسيد ليزين و اثر حضور آن‌ها بر خواص غشا انجام شدند. همچنين ديگر خصوصيات غشا مانند آب‌دوستي و خواص ضد گرفتگي غشا از طريق آزمون شار آب مقطر خالص، زاويه تماس آب و آزمون شير خشك موردبررسي قرار گرفتند. نتايج نشان دادند كه افزودن ذرات بوهميت اصلاح‌شده به غشاي پلي سولفون سبب بهبود آب‌دوستي و افزايش شار خروجي از غشا شد. نسبت بازيابي شار در غشاي خالص 23/53 درصد بوده كه با افزودن درصد كمي از ذرات بوهميت اصلاح‌شده، اين مقدار افزايش‌يافته است. اين موضوع نشان‌دهنده بهبود خاصيت ضد گرفتگي در غشاهاي حاوي ذرات بوهميت اصلاح‌شده مي‌باشد. از ميان غشاهاي نانوكامپوزيت، غشاي حاوي 5/0 درصد وزني بوهميت اصلاح‌شده بالاترين ميزان بازيابي شار (5/91 درصد) و پايين‌ترين گرفتگي برگشت‌ناپذير (16/6 درصد) را نشان داده است. درصد تخلخل و متوسط شعاع حفره‌ها نيز با افزودن ذرات بوهميت اصلاح‌شده افزايش يافت. تصاوير SEM پراكندگي مناسب ذرات در توده پليمري را تأييد كرد. درصد حذف نمك سولفات منيزيم با افزودن ذرات از 67/84 درصد به 17/92 درصد در غشاي 5/0 درصد وزني رسيد. نتايج فيلتراسيون خوراك رنگي حاوي متيلن بلو، عملكرد مطلوب غشاهاي نانوفيلتراسيون را تأييد نمود. درصد حذف رنگ متيلن بلو در غشاي خالص 24/87 درصد و در غشاهاي نانوكامپوزيت 1/0، 5/0 و 1 درصد وزني به ترتيب 1/96، 89/97 و 13/95 به دست آمد.

212318

جدا سازي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمدرضا احساني، افسانه فخار

مرتضي صادقي، احمد محب