ساخت و ارزيابي لايه انتخابگر غشاي كامپوزيت لايه نازك از طريق پليمريزاسيون بين سطحي پليمر آلي متخلخل به منظور تصفيه پساب رنگي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

دكتري

وجود پساب‌هاي رنگي در محيط زيست و عدم تصفيه مناسب آن‌ها، علاوه بر تشديد بحران كم‌آبي، به دليل سميت و غيرقابل‌تجزيه بودن موجب بروز نگراني‌هاي جدي زيست‌محيطي شده است. در اين ميان، فرايندهاي جداسازي غشايي به دليل برخورداري از مزايايي نظير سهولت انجام، راندمان بالا و مصرف انرژي كم، به‌عنوان يكي از روش‌هاي كارآمد تصفيه فاضلاب رنگي مورد توجه قرار گرفته‌اند. طراحي و توليد غشاهاي پليمري براي تصفيه پساب‌هاي رنگي نيازمند ايجاد ساختارهايي با ويژگي‌هاي مناسب است كه استفاده از غشاهاي كامپوزيت لايه نازك (TFC) به‌ويژه با لايه انتخابگر متشكل از پليمرهاي آلي متخلخل (POP) را به گزينه‌اي جذاب تبديل كرده است. پليمرهاي آلي متخلخل به دليل ساختار آمورف، تخلخل بالا، سطح ويژه زياد و پايداري شيميايي مناسب، قابليت بالايي در حوزه‌هايي نظير ذخيره‌سازي انرژي، جداسازي و تصفيه پساب دارند. در اين پژوهش، لايه انتخابگر يك غشاي كامپوزيت لايه نازك پلي (‌اكريلونيتريل) (PAN/POP) از طريق پليمريزاسيون بين‌سطحي روي غشاي PAN هيدروليزشده (HPAN) طراحي و توليد شد. لايه POP با واكنش بين محلول آبي تري‌آمينوگوانيدينيوم كلرايد (TGCL) و محلول آلي ترفتال‌آلدهيد در حلال‌هاي بنزن يا تولوئن بر سطح غشا شكل گرفت. با تغيير حلال آلي از بنزن به تولوئن و تنظيم شرايط سنتز، تراوش‌پذيري آب غشا از L.m-2.h-1.bar-1 29/21 به L.m-2.h-1.bar-1 98/5 كاهش يافت. شبيه‌سازي ديناميك مولكولي (MD) براي بررسي ابعاد مولكولي رنگ‌هاي Acid Red 114، Acid Blue 62 و Basic Brown 1 و برهم‌كنش آن‌ها با منافذ غشا انجام شد. غشاي توليدشده توانست راندمان دفع بالاي 3/98% براي Acid Red 114 و 6/97% براي Basic Brown 1 را نشان دهد و در طي 24 ساعت فيلتر كردن پساب حاوي ppm 100 رنگ Acid Red 114، پايداري طولاني‌مدت مناسبي از خود نشان داد.

236588

شيمي نساجي و علوم الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان