اصلاح شیمیایی سطح غشاهای ترکیبی پلی اترسولفون/ پلی ایمید به وسیله دی آمین های کوناگون برای حذف فلزهای سنگین و رنگ ها

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

آزمایشگاه تحقیقاتی غشاء، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

چکیده

در این پژوهش، به منظور بهبود و افزایش کارایی غشاهای پلیمری، سطح غشای پلیمری ترکیبی PES/PIبا دی آمین­ های گوناگون اصلاح شده و عملکرد آن­ ها مورد بررسی قرار گرفته است. سه نوع دی آمین گوناگون به نام­ های اتیلن دی آمین (EDA، یک آمین آلیفاتیک)، پیپرازین (PIp ، یک آمین حلقوی) و فنیلن دی آمین (PPD، یک آمین آروماتیک) به عنوان اصلاح کننده مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه­ ها نشان دهنده افزایش توانایی پس­ زنی غشای اصلاح شده با اتیلن دی آمین نسبت به یون مس از حدود 35% به بیش از 70% است (حدود 100% افزایش توانایی پس زنی دیده شده). از سوی دیگر میزان پس زنی غشاها نسبت به یون سرب از حدود 29% به به بیش از 55% افزایش یافت.هم چنین، غشاهای اصلاح شده افزایش ملموسی برای حذف رنگ­ های آلی از خود  نشان داده ­اند. تغییردر مقدار زاویه تماس غشاهای اصلاح شده گویای آب دوست تر شدن این دسته از غشاها است که به نوبه خود موجب تغییر در عملکرد غشاها شده است. بررسی ویژگی ­های فیزیکو شیمیایی غشاها با استفاده از روش­ های شناسایی ATR-IR، SEM، EDX و AFM نشان دهنده اصلاح موفقیت آمیز غشاها با دی آمین ها به ویژه اتیلن دی آمین و افزایش کارایی آنهاست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] غلامزاده، محمد ابراهیم؛ کارگری، علی؛  ذکایی آشتیانی، فرزین، مدل سازی و حل تقریبی جداسازی نیتروژن و متان در یک مدول غشایی پیچشی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 35(1): 57 - 69، 1395.
[2] Huang R., Chen G., Sun M., Gao C., Preparation and Characterization of Quaterinized Chitosan/poly(acrylonitrile) Composite Nanofiltration Membrane from Anhydride Mixture Cross-linking, Separation and Purification Technology, 58(3): 393-399 (2008).
[3] نعمتی، مهسا؛ حسینی، سید محسن؛ مدائنی، سید سیاوش؛  کرانیان، پروانه؛ جدی، فاطمه، بررسی اثر سولفوناسیون پلیمر پایه بر ویژگی های الکتروشیمیایی غشاهای نانوکامپوزیتی تبادل کاتیونی ناهمگن،  نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 35(1): 99 - 110، 1395. 
 [4] Madaeni S.S., Mansourpanah Y., COD Removal from Concentrated Wastewater Using Membranes, Filtration+ Separation, 40(6): 40-46 (2003).
 [5] Osada Y., Nakagawa T., "Membrane Science and Technology", CRC Press, New York, p 289 (1992).
[6] Bet-Moushoul E., Mansourpanah Y., Farhadi K., Nikbakht, A.M., Investigation of the Performance and Solvent-resistant Properties of NH2_Modified MWCNTs/PES-based Mixed Matrix Membranes for Biodiesel Separation, Energy & Fuels, 30(5): 4085-4095 (2016).
[7] Zargar, M., Hartanto, Y., Jin, B., Dai, Sh., Understanding Functionalized Silica Nanoparticles Incorporation in thin Film Composite Membranes: Interactions and Desalination Performance, Journal of Membrane Science, 521: 53-64 (2017).
[8] Steen M.L., Hymas L., Havey E.D., Capps N.E., Castner D.G., Fisher E.R., Low Temperature Plasma Treatment of Asymmetric Polysulfone Membranes for Permanent Hydrophilic Surface Modification, Journal of Membrane Science, 188(1): 97-114 (2001).
[9] Powell C.E., Duthie X.J., Kentish S.E., Qiao G.G., Stevens G.W., Reversible Diamine Cross-linking of Polyimide Membranes, Journal of Membrane Science, 291(1): 199-209 (2007).
[10] Qiu, W., Liu, Lu., Koros, W., Effect of Block Versus Random Copolyimide Structure on Hollow Fiber Membrane Spinnability, Journal of Membrane Science, 529: 150-158 (2017).
[12] Lin S.H., Juang, R.S., Heavy Metal Removal from Water by Sorption Using Surfactant-Modified Montmorillonite, Journal of Hazardous Materials, 92(3): 315-326 (2002).
[13] Kim S.J., Lim K.H., Park Y.G., Kim J.H., Cho, S.Y., Simultaneous Removal and Recovery of Cadmium and Cyanide Ions in Synthetic Wastewater by Ion Exchange, Korean Journal of Chemical Engineering, 18(5): 686-691 (2001).
[14] Kim, S.J., Lim, K.H., Park, Y.G., Kim, J.H., Cho, S.Y., Simultaneous Removal and Recovery of Cadmium and Cyanide Ions in Synthetic Wastewater by Ion Exchange, Korean Journal of Chemical Engineering, 18: 686-691 (2001).
[15] Okushita, H., Shimidzu, T., Membrane Separation of Ga3+ by Selective Interaction of Ga3+ with N-octadecanoyl-N-phenylhydroxylamine, Journal of Membrane Science, 116(1): 61-65 (1996).
[16] Mansourpanah, Y., Madaeni, S,S., Adeli, M., Rahimpour, A., Farhadian, A., Surface Modification and Preparation of Nanofiltration Membrane from Polyethersulfone/Polyimide Blend-Use of New Material  (PEG-triazine), Journal of Applied Polymer Science, 112: 2888-2895 (2009).
[17] Hafiane A., Lemordant D., Dhahbi M., Removal of Hexavalent Chromium by Nanofiltration, Desalination, 130(3): 305-312 (2000).
[18] Liu Y., Chung T.S., Wang R., Li D.F., Chng, M.L., Chemical Cross-linking Modification of Polyimide/Poly (ether sulfone) Dual-Layer Hollow-Fiber Membranes for Gas Separation, Industrial & Engineering Chemistry Research, 42(6): 1190-1195 (2003).
[19] Bodalo-Santoyo A., Gomez-Gomez E., Maximo-Martin M.F., Hidalgo-Montesinos A.M., Spiral-Wound Membrane Reverse Osmosis and the Treatment of Industrial Effluents, Desalination, 160(2): 151-158 (2004).
[20] Gao J., Sun S.P., Zhu W.P., Chung T.S., Chelating Polymer Modified P84 Nanofiltration (NF) Hollow Fiber Membranes for High Efficient Heavy Metal Removal, Water research, 63: 252-261 (2014).