11 آذر 1400
سيدعبداللطيف هاشمي فرد

سیدعبداللطیف هاشمی فرد

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی: دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی - گروه مهندسی شیمی
تحصیلات: دکترای تخصصی / مهندسی شیمی
تلفن: 09177755574
دانشکده: دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی

مشخصات پژوهش

عنوان
Development and fabrication of thin film composite and nanocomposite hollow fiber membrane for forward osmosis process
نوع پژوهش پارسا
کلیدواژه‌ها
Desalination, Forward osmosis, Hollow fiber, Osmotic dilution, Thin film composite, Thin film nanocomposite, Wastewater treatment
پژوهشگران زهرا علی همتی (دانشجو) ، سیدعبداللطیف هاشمی فرد (استاد راهنما) ، تاکشی ماتسورا (استاد مشاور) ، احمد فائوزی اسماعیل (استاد مشاور)

چکیده

در این مطالعه تأثیر تغییر پارامترهای ساخت غشا ، افزودن نانوذرات به زیر لایه غشا و همچنین افزودن لایه فعال دوم حاوی نانوذرات بر کاهش چالش های این فرآیند و بهبود شار آب مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول، غشای لایه نازک مرکب (TFC) اسمز مستقیم (FO) با زیر لایه های پلی کربنات (PC) و پلی اتر سولفون (PES) برای بررسی تأثیر پارامترهای ساختاری زیر لایه بر عملکرد غشا ساخته شدند. زیر لایه ها به روش لوئب سوریراجان تهیه شدند. پس از آماده سازی زیر لایه های مناسب، لایه ی فعال با استفاده از تکنیک پلیمریزاسیون سطحی (IP) ساخته شد. آزمایش عملکرد و خصوصیات نشان داد که PC یک پلیمر نسبتا آب دوست با ویژگی مناسب برای استفاده به عنوان زیر لایه ی غشای TFC در فرایند FO می باشد. اما نتیجه آزمایش تراوایی گاز نشان داد که این غشا در مقایسه با غشای PES دارای اندازه منافذ سطحی بزرگی است. در مرحله دوم، غشاهای لایه نازک مرکب الیاف میان تهی با یک لایه فعال پلی آمیدی در سطح داخلی زیر لایه از جنس مخلوط PVC/PC برای استفاده در فرایند FO با دو فاصله هوایی مختلف ( cm6 و2) ساخته شدند. نتایج نشان داد که با افزایش فاصله هوایی، اندازه حفرات سطح و طول موثر سطح کاهش می یابد. در صورتی که با افزایش فاصله هوایی تراوایی آب خالص زیر لایه به علت افزایش تخلخل سطح و تخلخل کلی افزایش می یابد. علاوه بر این ، اثر طول HF بر شار آب در فرایندFO مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که غشاهای TFC الیاف میان تهی جدید عملکرد خوبی در فرایند FOاز خود نشان دادند. همچنین نتایج نشان داد که هرچه فاصله هوایی در مرحله ساخت زیر لایه بیشتر باشد ، عملکرد غشا از نظر شار آب و مقاومت در برابر گرفتگی آلژینات بهتر می شود، در حالی که تأثیر طول HF یک موضوع بحث برانگیز است. پس از انتخاب شرایط بهینه (فاصله هوایی) برای ساخت زیر لایه، تأثیر افزودن نانوذرات TiO2 به زیر لایه بر خواص غشا و همچنین عملکرد غشا در فرآیند FO و تمایل غشا به گرفتگی مورد بررسی قرار گرفت. با افزودن نانوذرات به زیرلایه غشا ، پارامتر ساختاری (ICP) کاهش یافت، بنابراین شار آب در فرایندFO افزایش یافت. علاوه بر این، با افزایش آب دوستی زیر لایه به دلیل افزودن نانوذرات، تمایل به گرفتگی کاهش و سرعت بازیابی شار آب پس از شستشو غشا افزایش یافت. با افزودن لایه فعال دوم به زیر لایه ، نفوذ