غشای نانوالیافی حاوی گرافن اکسید عامل‌دار شده با پلی اکریلامید و بررسی عملکرد این غشا در حذف گونه‌های محلول از قبیل رنگ، نمک و فلزات سنگین

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده نانو فناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

یکی از راه حل‌هایی که با توسعه نانوفناوری و الکتروریسی توسعه نسل جدید غشاها پیشنهاد شده است، استفاده از نانوالیاف برای تهیه غشاهای متخلخل می‌باشد. این نانوالیاف به صورت نانوکامپوزیتی نیز قابل تهیه بوده و کارکرد غشاها با اضافه کردن نانوذرات به شدت بهبود می‌یابد. در این مطالعه غشاهای نانوکامپوزیتی نانوالیافی از جنس پلی فنیل سولفون و به روش الکتروریسی ساخته شد. به عنوان افزودنی در غشاهای نانوالیافی از گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح شده با پلی اکریلامید بهره گرفته شد. برای اصلاح گرافن اکسید، مونومر آکریل‌آمید با استفاده از روش پلیمریزاسوین رادیکالی زنده در سطح گرافن اکسید، پلیمریزه شد. با توجه به بررسی‌های انجام شده، گرافن اکسید اصلاح شده با پلی اکریلامید تاکنون در روش الکتروریسی به عنوان افزودنی استفاده نشده و تاثیر آن بر عملکرد غشا مورد مطالعه قرار نگرفته است. گرافن اکسید و غشاهای سنتز شده با آنالیزهای مختلف، مورد شناسایی و بررسی قرار گرفتند و مشخص شده که افزودن گرافن اکسید اصلاح شده به غشا باعث بهبود خواصی از قبیل هیدروفیلیسیته و شار آب خالص می‌گردد، طوری که زاویه تماس آب در غشاهای حاوی ۵/0 درصد گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح شده نسبت به غشای بدون افزودنی به ترتیب 9 و 21 درجه کاهش نسان داد. میزان تورم در این غشاها به ترتیب 110 و 175 درصد نسبت به غشای خالی افزایش داشت. شار آب خالص در این غشا‌ها 221 و 187 به دست آمد که نسیت به غشای خالی بیشتر بود.کارایی غشاها با بررسی حذف نمک‌ها، رنگ‌ها و فلزات سنگین مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که غشاهای نانوکامپوزیتی به صورت موثرتری می‌توانند این گونه‌ها را حذف نمایند. در حذف نمک‌ها و فلزات سنگین غشای دارای 1/0 درصد از گرافن اکسید عملکرد بهینه داشت و در حذف رنگ‌های غشای بهینه دارای 1 درصد گرافن اکسید اصلاح شده بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات