ساخت و بررسي عملكرد غشاي زمينه مركب اولترافيلتراسيون پلي (وينيل كلرايد) داراي كربن نيتريد گرافيتي (g-C3N4) براي جداسازي امولسيون روغن در آب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش از نانوذره كربن نيتريد گرافيتي (g-C₃N₄) براي ساخت زمينه مركب با استفاده از پليمر ارزان قيمت پلي‌وينيل كلرايد (PVC) استفاده شده است تا غشايي با خواص بهبود يافته شامل آبدوستي بالاتر، روغن‌گريزي زير آب و مقاومت بيشتر در برابر گرفتگي در مقايسه با غشاي پايه PVC بدون حضور نانوذرات ايجاد شود. هدف از اين اصلاح، بهبود عملكرد غشا در جداسازي امولسيون ديزل در آب با استفاده از فرايند اولترافيلتراسيون (UF) بوده است. سنتز موفق نانوذارت توسط آناليزهاي XRD FTIR، FESEM، EDX و VSM بررسي شد. غشاهاي زمينه مركب با استفاده از نانوكامپوزيت هيبريد شده (NiFe2O4/g-C3N4) و داراي خاصيت مغناطيسي در حضور و عدم حضور ميدان مغناطيسي ساخته و ارزيابي شدند. ارزياي ساختاري غشاها توسط آناليزهاي FTIR، AFM، EDX، FESEM و زاويه تماس قطره آب، و همچنين ارزيابي عملكردي غشاها توسط آزمايش‌هاي فيلتراسيون امولسيون ديزل در آب انجام شد. اضافه نمودن نانوذرات با درصدهاي متفاوت به ساختار غشا منجر به افزايش خاصيت ضدگرفتگي غشا گرديد. ميزانRt , FRR ،Rir ، و Rr غشاي زمينه مركبPVC/g-C₃N₄ (در تركيب درصد بهينه) به ترتيب 75 ،2/75 %، 25 % و 2/50 % به دست آمد، در حاليكه ميزان Rt , FRR ،Rir ، و Rr مربوط به غشاي پايه PVC به ترتيب 2/26 %، 81 %، 8/73 % و 5/7 % بود. ميزان شار آب در فرآيند فيلتراسيون امولسيون ديزل در آب مربوط به غشاي زمينه مركبPVC/g-C₃N₄ بهينه 253 % نسبت به شار غشاي پايه PVC افزايش داشت. درصد پس زني جداسازي امولسيون ديزل در آب اين غشا نيز 97 % به دست آمد كه بيشتر از درصد پس زني غشاي پايه PVC (1/95 %) بود. افزودن نانوكامپوزيت هيبريدي NiFe2O4/g-C3N4 به محلول پليمري PVC و ساخت غشا در غياب ميدان مغناطيسي باعث كاهش قطر متوسط حفرات غشا به 43/17 nm شد. ميزان Rt, FRR ،Rir ، و Rr مربوط به اين غشا (در تركيب درصد بهينه) به ترتيب 4/86 %، 5/65 %، 6/13% و9/51% به دست آمد. همچنين ساخت غشاي زمينه مركب با اين نانوكامپوزيت در حضور ميدان مغناطيسي باعث كاهش قطر متوسط حفرات غشا به 42/13 nm شد و ميزان Rt, FRR ،Rir ، و Rr مربوط به اين غشا (در تركيب درصد بهينه) به ترتيب 8/91 %، 2/46 %، 2/8% 38 % به دست آمد. شار آب فرايند UF امولسيون ديزل درآب اين غشا نسبت به غشاي پايه PVC افزايش 1056% داشت و درصد پس زني اين غشا% 1/99به‌دست آمد

237444

فرآيند هاي جداسازي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان