نام پژوهشگر: آرش ملاحسینی

ساخت غشاهای ضد باکتری با استفاده از نانوذرات
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  آرش ملاحسینی   احمد رحیم پور

در این پروژه به بررسی و ساخت غشاهای الترافیلتراسیون ضدباکتریایی و غشاهای نانوفیلتراسیون با خاصیت مقاومت در برابر گرفتگی بیولوژیکی پرداخته شده است. در قسمت اول، برای ساخت غشاهای الترافیلتراسیون، از دو مدل نانوذرات نقره با اندازههای 70 و 30 نانومتر در غلظتهای مختلف استفاده شد. پلیمر پلیسولفون به عنوان پلیمر اصلی و پلیمر پلیوینیلپیرولیدون به عنوان عامل آبدوست کننده استفاده شدند. نانوذرات به محلول آمادهسازی غشاها اضافه شدند. غشاهای ساخته شده حاوی نانوذرات نقره سطوحی آب دوستتر از غشای بدون نانوذرات نقره داشتند. غشاهای الترافیلتراسیون حاوی نانوذرات 30 نانومتری دارای ساختاری بینظمتر از بقیهی غشاهای ساخته شده بودند. حضور نانوذرات سبب کوچکتر شدن حفرات روی سطح و درون ساختار غشا گردید. زبری سطح غشاها با افزایش محتوای نقره کاهش پیدا کرد. شار آب مقطر و پسزنی ماکرومولکول نمونه با افزایش محتوای نقره افزایش یافت. این افزایش با وجود کاهش اندازه حفرات بدلیل افزایش آبدوستی سطح قابل قبول میباشد. عملکرد ضدباکتریایی غشاهای الترافیلتراسیون حاوی نانوذرات 30 نانومتری بهتر از غشاهای الترافیلتراسیون حاوی نانوذرات 70 نانومتری ارزیابی شد. در نهایت غشای الترافیلتراسیون حاوی 4 درصد وزنی نانوذرهی نقره 30 نانومتری با شار آب 144 و پسزنی سرم آلبومین 95 درصد به عنوان غشای با بهترین عملکرد انتخاب شد. kg/m2.hr مقطر روش متداول برای ساخت غشاهای نانوفیلتراسیون مرکب لایه نازک، پلیمریزاسیون در سطح مشترک بین مونومر آبی متافنیلندیآمین و مونومر آلی تریمزوئیلکلرید میباشد. در روشی جدید، نانوذرات نقرهی قبل از پلیمریزاسیون دو مونومر، بر روی غشاهای پایه با غلظتهای مختلف نشانده شدند. غشاهای نانوفیلتراسیون ساخته شده به روش جدید با غشاهای ساخته شده به روش متداول (افزودن نانوذرات نقره به مونومر آبی) مقایسه شدند. در مقایسه با غشاهای نانوفیلتراسیون ساخته شده به روش متداول، غشاهای ساخته شده به روش جدید دارای سطوحی صافتر بودند. عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون جدید بهتر از غشاهای ساخته شده به روش متداول ارزیابی گردید. غشاهای ساخته شده حاوی بیشترین 20 و پسزنی نمک 20 درصد پایدارترین عملکرد را از خود kg/m2.hr درصد نانوذرات با شار آب مقطر نشان دادند. در آزمایش بررسی گرفتگی بیولوژیکی هر دو مدل غشای ساخته شده نتایج خوبی را از خود نشان دادند. بررسی روند رهایش نقره اثبات کرد نانوذرات مدت زمان بیشتری در ساختار نانوفیلترهای ساخته شده به روش جدید میمانند. با توجه به نتایج بدست آمده، غشاهای نانوفیلتراسیون ساخته شده به 0 درصد) / روش جدید عملکرد بهتری از خود نشان دادند. غشای نانوفیلتراسیون با بیشترین غلظت نقره ( 5 دارای بهترین شرایط میباشد. روش جدید در ساخت غشای نانوفیلتراسیون لایه نازک با نانوذرات دیاکسیدتیتانیم نیز تکرار گردید. این غشاها دارای سطوحی یک دست و آبدوست بودند. غشاهای ساخته شده حاوی بیشترین درصد 48 و پسزنی نمک 85 درصد بهترین عملکرد را از خود نشان دادند. kg/m2.hr نانوذرات با شار آب مقطر خواص مقاومت در برابر گرفتگی و گرفتگی بیولوژیکی به واسطهی حضور نانوذرات دیاکسیدتیتانیم نسبت به غشاهای نانوفیلتراسیون بدون نانوذرات بهبود یافتند.