Title Development and fabrication of thin film composite and nanocomposite hollow fiber membrane for forward osmosis process Type Thesis Keywords Desalination, Forward osmosis, Hollow fiber, Osmotic dilution, Thin film composite, Thin film nanocomposite, Wastewater treatment Abstract در اين مطالعه تأثير تغيير پارامترهاي ساخت غشا ، افزودن نانوذرات به زير لايه غشا و همچنين افزودن لايه فعال دوم حاوي نانوذرات بر كاهش چالش هاي اين فرآيند و بهبود شار آب مورد بررسي قرار گرفته است. در مرحله اول، غشاي لايه نازك مركب (TFC) اسمز مستقيم (FO) با زير لايه هاي پلي كربنات (PC) و پلي اتر سولفون (PES) براي بررسي تأثير پارامترهاي ساختاري زير لايه بر عملكرد غشا ساخته شدند. زير لايه ها به روش لوئب سوريراجان تهيه شدند. پس از آماده سازي زير لايه هاي مناسب، لايه ي فعال با استفاده از تكنيك پليمريزاسيون سطحي (IP) ساخته شد. آزمايش عملكرد و خصوصيات نشان داد كه PC يك پليمر نسبتا آب دوست با ويژگي مناسب براي استفاده به عنوان زير لايه ي غشاي TFC در فرايند FO مي باشد. اما نتيجه آزمايش تراوايي گاز نشان داد كه اين غشا در مقايسه با غشاي PES داراي اندازه منافذ سطحي بزرگي است. در مرحله دوم، غشاهاي لايه نازك مركب الياف ميان تهي با يك لايه فعال پلي آميدي در سطح داخلي زير لايه از جنس مخلوط PVC/PC براي استفاده در فرايند FO با دو فاصله هوايي مختلف ( cm6 و2) ساخته شدند. نتايج نشان داد كه با افزايش فاصله هوايي، اندازه حفرات سطح و طول موثر سطح كاهش مي يابد. در صورتي كه با افزايش فاصله هوايي تراوايي آب خالص زير لايه به علت افزايش تخلخل سطح و تخلخل كلي افزايش مي يابد. علاوه بر اين ، اثر طول HF بر شار آب در فرايندFO مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه غشاهاي TFC الياف ميان تهي جديد عملكرد خوبي در فرايند FOاز خود نشان دادند. همچنين نتايج نشان داد كه هرچه فاصله هوايي در مرحله ساخت زير لايه بيشتر باشد ، عملكرد غشا از نظر شار آب و مقاومت در برابر گرفتگي آلژينات بهتر مي شود، در حالي كه تأثير طول HF يك موضوع بحث برانگيز است. پس از انتخاب شرايط بهينه (فاصله هوايي) براي ساخت زير لايه، تأثير افزودن نانوذرات TiO2 به زير لايه بر خواص غشا و همچنين عملكرد غشا در فرآيند FO و تمايل غشا به گرفتگي مورد بررسي قرار گرفت. با افزودن نانوذرات به زيرلايه غشا ، پارامتر ساختاري (ICP) كاهش يافت، بنابراين شار آب در فرايندFO افزايش يافت. علاوه بر اين، با افزايش آب دوستي زير لايه به دليل افزودن نانوذرات، تمايل به گرفتگي كاهش و سرعت بازيابي شار آب پس از شستشو غشا افزايش يافت. با افزودن لايه فعال دوم به زير لايه ، نفوذ Researchers Zahra Alihemati (Student) , Seyed Abdollatif Hashemifard (Primary advisor) , Takeshi Matsuura (Advisor) , A. F. Ismail (Advisor)