@article { author = {Nemati, Mahsa and Hosseini, Seyed Mohsen and Madaeni, Seyed Siavosh and Koranian, Parvaneh and Jeddi, Fatemeh}, title = {Investigation on the Effect of Polymer Binder Sulfonation on Electrochemical Properties of Nanocomposite Heterogeneous Cation Exchange Membranes}, journal = {Nashrieh Shimi va Mohandesi Shimi Iran}, volume = {35}, number = {1}, pages = {99-110}, year = {2016}, publisher = {Iranian Institute of Research and Development in Chemical Industries (IRDCI)-ACECR}, issn = {1022-7768}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {In this study heterogeneous cation exchange membranes based on PVC were prepared by using tetrahydrofuran as solvent and cation exchange resin powders. The membranes were fabricated by solution casting technique. At first, the effect of polymer binder sulfonation and its concentration in the casting solution on electrochemical properties of membranes was studied. Then, superior membrane was modified again by using of iron-nickel oxide nanoparticles.The obtained results showed that increase of sulfonated polymer’s concentration in membrane matrix caused to increase of membrane water content (from 29.4% to 35.1%) and ion exchange capacity (from 2.7 to 3.2). Moreover, prepared membranes exhibited suitable transport number and selectivity between 91%-93% and 85%-89% respectively. Ionic flux was increased initially by increase of sulfonated polymer concentration up to 80 %wt in membrane matrix and then decreased again by more increase in S-polymer content from 80 to 100 %wt. Membrane electrical resistance also was declined up to 27.6% by increase of S-polymer’s ratio in membrane matrix. Furthermore, using of iron-nickel oxide nanoparticles in membrane matrix caused to improvement of membrane electrochemical characteristics obviously. The modified nanocomposite membranes exhibited more appropriate separation performance compared to un-modified ones.The obtained results are useful for electro-membrane processes especially electrodialysis in water recovery and treatment.}, keywords = {Heterogeneous cation exchange membrane,Membrane fabrication/modification,Activation/polymer binder sulfonation,Electrochemical properties,Iron-nickel oxide nanoparticle}, title_fa = {بررسی اثر سولفوناسیون پلیمر پایه بر ویژگی های الکتروشیمیایی غشاهای نانوکامپوزیتی تبادل کاتیونی ناهمگن}, abstract_fa = {در این پژوهش غشاهای تبادل کاتیونی ناهمگن بر پایه پلی وینیل کلرید با استفاده از حلال تتراهیدروفوران و پودر ذره‌های رزین تهیه شد. غشاهای مورد نظر با استفاده از روش قالب گیری محلول پلیمری ساخته شدند. در ابتدا اثر سولفوناسیون پلیمر پایه غشا و میزان غلظت آن در ساختار غشا، بر ویژگی‌های الکتروشیمیایی غشاها مورد بررسی قرار گرفت. سپس نمونه بهینه با استفاده از نانو ذره‌های اکسید آهن- نیکل، دوباره مورد اصلاح قرار گرفت. نتیجه‌های به‌دست آمده نشان می دهد که افزایش میزان غلظت پلیمر سولفونه شده در ساختمان غشاها سبب افزایش میزان آب آن (از %4/29 به %1/35) و ظرفیت تبادل یونی (از 7/2 به 2/3) شده است. همچنین غشاهای تهیه شده عدد انتقالی و انتخاب پذیری مناسبی به ترتیب در بازه‌ی 93% ـ 91% و 89% ـ 85%  از خود نشان دادند. میزان شار یونی غشاها، با افزایش میزان غلظت پلیمر سولفونه شده (تا 80 درصد وزنی) روند افزایشی داشت و سپس با افزایش بیش‌تر میزان غلظت پلیمر سولفونه شده از 80 تا 100 درصد وزنی به آرامی کاهش یافت. مقاومت الکتریکی غشاها نیز با افزایش میزان غلظت پلیمر عامل دار شده در بدنه غشا به میزان %6/27 کاهش یافت. همچنین استفاده از نانو ذره‌های آهن اکسید ـ نیکل در ساختار غشاها،سبب بهبود عملکرد آنها به صورت چشمگیری شد. غشاهای اصلاح شده نانو کامپوزیتی ویژگی‌های جداسازی بهتری در مقایسه با نمونه اصلاح نشده از خود نشان دادند. مطالعه‌ها صورت پذیرفته برای صنایع الکترو ـ غشایی به‌ویژه الکترودیالیز کاربری داشتهو می‌تواند برای بهبود و افزایش میزان عملکرد سامانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.}, keywords_fa = {غشای تبادل کاتیونی ناهمگن,ساخت/ اصلاح غشا,فعال سازی/سولفوناسیون پلیمر پایه,ویژگی های الکتروشیمیایی,نانو ذره‌های اکسید آهن/ نیکل}, url = {https://www.nsmsi.ir/article_21050.html}, eprint = {https://www.nsmsi.ir/article_21050_6dd480a292b43b31822b9d7466e5db2e.pdf} }