نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

تهیه و بررسی عملکرد غشاهای نانوکامپوزیتی پلی فنیل سولفون بهبود یافته با مونت موریلونیت اصلاح شده با آهن اکسید

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان
مهدی محمودیان 1
پیمان گوزلی بالکانلو 2
آرزو عبدالی 2
سمیه محمودی اسکندر آبادی 2
1 پژوهشکده نانوفناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه ، ایران
2 پژوهشکده نانو فناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
چکیده
غشای نانوکامپوزیتی پلی فنیل سولفون بهبود یافته با خا ک­رس اصلاح شده با آهن اکسید، با اختلاط مونت موریلونیت اصلاح شده با محلول پلیمر، به روش وارون کردن فاز تهیه شد. در این پژوهش، تأثیر مقدار افزودنی در میزان جداسازی غشایی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، عبور آب خالص، انسداد، جداسازی رنگدانه­ ها و فلزهای سنگین با سل فیلتراسیون، مورد سنجش قرار گرفته و عملکرد هر یک از غشاها بررسی شد. میزان آب­دوستی هر یک از غشاها با اندازه ­گیری زاویه تماس آب انجام شد. میزان پخش افزودنی در ماتریس پلیمری و ساختار غشا، به ­وسیله آنالیز FE-SEM مطالعه شد. نتیجه­ های به دست آمده از آزمایش­ های  یادشده نشان می­ دهد، آب ­دوستی سطح پس از افزایش خاک رس اصلاح شده، افزایش می­ یابد. افزون بر این، عبور آب خالص، دفع نمک و مقاومت در برابر انسداد، برای غشای اصلاح شده به طور چشمگیری افزایش می ­یابد.
کلیدواژه‌ها
غشاهای نانو کامپوزیتی
جداسازی
پلی فنیل سولفون
فلزهای سنگین

موضوعات

[1] Mbareck C. N.Q., Alaoui O.T., Barillier D.و Elaboration, Characterization and Application of Polysulfone and Polyacrylic Acid Blends as Ultrafiltration Membranes for Removal of Some Heavy Metals from Water, J. Hazard Mater., 171:  93-101 (2009).
[2] Sato Y. K.M., Kamei T., Magara Y., Performance of Nanofiltration for Arsenic Removal, Water Res., 36: 3371–3377 (2002).
[3] Sikdar S.K. G.D., Rogut I., Membrane Technologies for Remediating Contaminated Soils: A Critical Review, J. Membr Sci., 151:75-85 (1998).
[4] Peter-Varbanets M. Z.C., Swartz C., Pronk W., Decentralized Systems for Potable Water and the Potential of Membrane Technology, Water Res., 43: 245-265 (2009).
[5] Farrokhnia M. R.S.A., Khanbabaei G., Fabrication and Evaluation of Nanocomposite Membranes of Polyethersulfone/Α-Alumina for Hydrogen Separation, Iran. Polym. J. Catal., 24: 171-183 (2015).
[6] Kumar S., Guria C.M.A., Synthesis, Characterization and Performance Studies of Polysulfone/Bentonite Nanoparticles Mixed-Matrix Ultra-Filtration Membranes using Oil Field Produced Water, Sep. Purif. Technol., 150: 145-158 (2015).
[7] Jahanshahi M, R.A., Mortazavian N Effect of Polydopamine Deposition Conditions on Polysulfone Ultrafiltration Membrane Properties and Threshold Flux During Oil/Water Emulsion Filtration, Polymer, 97: 247–257 (2016).
[8] Madaeni S.S, Ghaemi N., Rajabi H., Advances in Polymeric Membranes for Water Treatment, Adv MembrTechnol Water Treatment, 1: 3-41 (2015).
[9] Dorraji M.S.S., Vatanpour V., Organic-Inorganic Composite Membrane Preparation and Characterization for Biorefining, Membr Technol Biorefinin, 4: 85-102 (2016).
[10] Yavas B.H., Tanriver N., Benli B., Kizilcan N., In Situ Polymerization of Sepiolite Modified Polysulfone, Procedia. Behav. Sci., 195: 2206-2209 (2015).
[11] Felbec T., Bonk A., Kaup G., Mundinger S., Grethe T., Rabe M., Vogt U., Kynast U., Porous nanoclay Polysulfone Composites: A Backbone with High Pore Accessibility for Functional Modifications, Micropor Mesopor. Mat., 234: 107-112 (2016).
[12] Jose AJ., Alagar M., Preparation and Characterization of Polysulfone-Based Nanocomposites, Manu Nanocompos Eng. Plast., 31-59 (2015).
[13] Ionita M., Pandel A., Crica L., Pilan L., Improving the Thermal and Mechanical Properties of Polysulfone by Incorporation of Graphene Oxide, Compos Part. B Eng., 59: 133-139 (2014).
[14] Yin J., Zhu G., Deng B, Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWNTs)/Polysulfone (PSU) Mixed Matrix Hollow Fiber Membranes for Enhanced Water Treatment, J. Membr. Sci., 437: 237-248 (2013).
[15] Khalid A., Al-Juhani A.A., Al-Hamouz O.C., Laoui T., Khan Z., Atieh M.A., Preparation and Properties of Nanocomposite Polysulfone/ Multi-Walled Carbon Nanotubes Membranes for Desalination, Desalination, 367: 134-144 (2015).
[16] Sarfraz M., Ba-Shammakh M., Synergistic Effect of Adding Graphene Oxide and ZIF-301 to Polysulfone to Develop High Performance Mixed Matrix Membranes for Selective Carbon Dioxide Separation from Post Combustion Flue Gas, J. Membr. Sci., 514: 35-43 (2016).
[17] Corcione C.E., Freuli F., Maffezzoli A., The Aspect Ratio of Epoxy Matrix Nanocomposites Reinforced with Graphene Stacks, Polym. Eng. Sci., 53: 531-539 (2013).
[18] Daraei P, Madaeni S.S., Salehi E, Ghaemi N, Sadeghi Ghari H., Khadivi MA, Rostami E., Novel Thin Film Composite Membrane Fabricated by Mixed Matrix Nanoclay/Chitosan on PVDF Microfiltration Support: Preparation, Characterization and Performance in Dye Removal, J. Membr. Sci., 436: 97-108 (2013).
[19] Mahmoudian M., Gozali Balkanloo P. Clay-hyperbranched Epoxy/Polyphenylsulfone Nanocomposite Membranes, Iranian Polymer Journal, 26: 1-2 (2017).
[20] Alexandre M., Dubois P., Polymer-Layered Silicate Nanocomposites: Preparation, Properties and Uses of a New Class of Materials, Mater. Sci. Eng., 28: 1-63 (2000).
[21] Sinha Ray S., Okamoto M., Polymer/Layered Silicate Nanocomposites: A Review from Preparation to Processing, Prog. Polym. Sci., 28: 1539-1641 (2003).