ساخت غشای ضد رسوبی نانوکامپوزیت اولترافیلتراسیون با استفاده از نانوذره های اصلاح شده هالوسایت برای تصفیه آب

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی، واحد گچساران، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران

چکیده

در این کار، ویژگی­ های ضد رسوبی غشای ماتریکس اولترافیلتراسیون مخلوط پلی سولفون (PSF ) و نانو لوله های اصلاح شده هالوسایت (mHNT) مورد بررسی قرار گرفت. غشا به­ وسیله  فرایند جداسازی فاز و در غلظت های گوناگونی  از mHNT و PSF تهیه شد. شار آب خالص، حذف پروتئین و پارامترهای رسوب سازی برای آنالیز عملکرد غشا مورد مطالعه قرار گرفتند. ابتدا  اصلاح ساختار نانوذره­ های HNT به­ وسیله TiO2انجام گرفت و ساختار آن به­ وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) تعیین شد. در مرحله ساخت غشا، ساختار غشا با استفاده از میکروسکوپی الکترون روبشی (SEMمورد مطالعه قرار گرفت. غالب ترین مشاهده های نتیجه های عملکردی،  افزایش  چشمگیر شار آب بود که این میزان  از 140 به L/m2.h350 در فشار bar5 رسید. این نتیجه را ممکن است حضور گروه های عاملی موجود در mHNT  و وجود نانوذره ­های TiO2 نسبت داد. مقاومت رسوب سازی غشا بهه ­وسیله فیلتراسیون محلول سرم البومین گاوی (BSA) ارزیابی شد که نشان داد غشای با بارگیری 5/0 و wt% 1 از mHNT بهترین ویژگی ضد رسوبی را از خود نشان می دهد که منجر به بازیافت  % 100 شار آب شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Soroko I., Bhole Y., Livingston A.G., Environmentally Friendly Route for the Preparation of Solvent Resistant Polyimide Nanofiltration Membranes, Green Chemistry, 13: 162-168 (2011).
[2] Staude E., Marcel Mulder: Basic Principles of Membrane Technology, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 1991, Isbn 0‐7923‐0978‐2, 363 Seiten, Preis: Dm 200,—, Berichte Der Bunsengesellschaft Für Physikalische Chemie, 96: 741-742 (1992).
[6] Vatanpour V., Madaeni S.S., Moradian R., Zinadini S., Astinchap B., Fabrication and Characterization of Novel Antifouling Nanofiltration Membrane Prepared from Oxidized Multiwalled Carbon Nanotube/Polyethersulfone Nanocomposite, Journal of Membrane Science, 375: 284-294(2011).
[7] Madaeni S., Zinadini S., Vatanpour V., A New Approach to Improve Antifouling Property of Pvdf Membrane Using in Situ Polymerization of Paa Functionalized TiO2 Nanoparticles, Journal of Membrane Science, 380: 155-162 (2011).
[8] Vatanpour V., Madaeni S.S., Rajabi L., Zinadini S., Derakhshan A.A., Boehmite Nanoparticles as a New Nanofiller for Preparation of Antifouling Mixed Matrix Membranes, Journal of Membrane Science, 401: 132-143 (2012).
[9] Zinadini S., Zinatizadeh A.A., Rahimi M., Vatanpour V., Zangeneh H., Preparation of a Novel Antifouling Mixed Matrix Pes Membrane by Embedding Graphene Oxide Nanoplates, Journal of Membrane Science, 453: 292-301 (2014).
[10] Li Q., Zhang H., Tu Z., Yu J., Xiong C., Pan M., Impregnation of Amine-Tailored Titanate Nanotubes In Polymer Electrolyte Membranes, Journal of Membrane Science, 423: 284-292 (2012).
[11] Matos B.R., Santiago E.I., Fonseca F.C., Linardi M., Lavayen V., Lacerda R.G., Ladeira L.O., Ferlauto A.S., Nafion–Titanate Nanotube Composite Membranes for Pemfc Operating at High Temperature, Journal of the Electrochemical Society, 154: B1358-B1361(2007).
[12] Park S.-M., Yoo J.-S., Peer Reviewed: "Electrochemical Impedance Spectroscopy for Better Electrochemical Measurements", ACS Publications, (2003).
[13] Pavasupree S., Ngamsinlapasathian S., Suzuki Y., Yoshikawa S., "One-Dimensional Nanostructured TiO2 for Photocatalytic Activity and Dye-Sensitized Solar Cells Applications", In:  The 2nd Joint International Conference on Sustainable Energy and Environment, pp. 21-23 (2006).
[14] Emadzadeh D., Lau W.J., Matsuura T., Rahbari-Sisakht M., Ismail A., A Novel Thin Film Composite Forward Osmosis Membrane Prepared from Psf–TiO2 Nanocomposite Substrate for Water Desalination, Chemical Engineering Journal, 237: 70-80 (2014).
[15] Jiang F., Zheng S., An L., Chen H., Effect of Calcination Temperature on the Adsorption and Photocatalytic Activity of Hydrothermally Synthesized TiO2 Nanotubes, Applied Surface Science, 258: 7188-7194 (2012).
[16] Fane A., Fell, C.J.D., A Review of Fouling and Fouling Control In Ultrafiltration, Desalination, 62: 117-136 (1987).
[17] Koo C.H., Mohammad A.W., Talib M.Z.M., Review of the Effect of Selected Physicochemical Factors on Membrane Fouling Propensity Based on Fouling Indices, Desalination, 287: 167-177 (2012).
[18] Rana D., Matsuura T., Surface Modifications for Antifouling Membranes, Chemical Reviews, 110: 2448-2471 (2010).
[19] Ng L.Y., Mohammad A.W., Leo C.P., Hilal N., Polymeric Membranes Incorporated with Metal/Metal Oxide Nanoparticles: A Comprehensive Review, Desalination, 308: 15-33(2013).