ساخت و بهبود عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون کامپوزیتی لایه نازک با پلی اتیلن ایمین

در این پروژه، غشای نانوفیلتراسیون کامپوزیتی لایه نازک از طریق واکنش پلیمریزاسیون بین سطحی میان پلی‏اتیلن‏ایمین (pei) و تری‏فتالویل‏دی‏کلرید (tpc) ساخته شد. لایه نازک پلی‏آمیدی شکل گرفته بر روی سطح، حاصل این واکنش پلیمریزاسیون بوده است. نانوذرات سیلیکا با اندازه‏ی تقریبی 20-15 نانومتر به‏عنوان عامل اصلاح‏کننده به این غشا اضافه شدند. زیرلایه‏ای متخلخل از جنس پلی‏سولفون به‏عنوان نگهدارنده‏ی غشای نانوفیلتراسیون برگزیده شد. توانایی غشا در خصوص مقاومت در برابر حلال آلی، با استفاده از حلال 2-پروپانول سنجیده شد. کریستال ویولت به‏عنوان یک رنگدانه در حلال‏های آب و 2-پروپانول به‏طور جداگانه حل شد. عملکرد غشاها همچنین برای حذف مولکول‏های نمک از آب‏های لب‏شور نیز بررسی شد. آنالیز ساختاری ftir حضور گروه‏های عاملی جدیدی همچون سیلانول روی سطح غشاها را به‏دلیل وجود نانوذرات نشان داد. همچنین آزمون زاویه تماس، بهبود خواص آبدوستی غشاهای ساخته شده را به‏دلیل استفاده کردن از عامل اصلاح‏کننده‏ی آبدوست، تایید کرد. مقطع عرضی و سطح رویی غشاهای ساخته شده با دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد سنجش قرار گرفت. تصاویر sem از مقطع عرضی نشان دادند که لایه‏ی پلی‏آمیدی به خوبی روی سطح غشا تشکیل شده است. همچنین تصاویر از سطح بالایی غشاها پراکندگی مناسب نانوذرات روی سطح را نمایان کردند. پارامترهای زبری سطح توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی اتمی (afm) به‏دست آمدند. این پارامترها مشخص کردند که با افزایش نانوذرات به غشا ساختار سطح غشا زبرتر شده است. در بارگذاری کم نانوذرات، عملکرد غشاها در فیلتراسیون محلول‏های آبی و آلی کریستال ویولت با افزایش در شار همراه بود. روند پس‏زنی مولکول رنگی بسته به درصد مونومر آسیلی دچار کاهش یا دارای روندی ثابت بود. نهایتاً، در درصدهای بهینه از نانوذرات، غشا خواه از نظر شار و خواه از نظر پس‏زنی عملکرد خوبی از خود نشان داد. در جریان فیلتراسیون محلول آبی کریستال ویولت، پس‏زنی 100% و در جریان فیلتراسیون محلول آلی کریستال ویولت پس‏زنی 99% به‏دست آمد. در جریان فیلتراسیون محلول آب و نمک نیز پس‏زنی بسیار خوب 6/76% نسبت به مولکول nacl به‏دست آمد.