|
عنوان
|
ساخت و بهینه سازی غشای نانوکامپوزیتی لایه نازک پلی آمید حاوی لایه میانی مکسین اصلاح شده با پلی دوپامین/ملانین برای نمک زدایی از آب لب شور
|
|
نوع پژوهش
|
پایاننامه
|
|
کلیدواژهها
|
Desalination, Reverse Osmosis, Thin‑Film Nanocomposite Membrane, MXene, Interfacial Polymerization
|
|
چکیده
|
کمبود آب و خشکسالی، چالش حیاتی برای بقای حیات بر روی کره زمین محسوب میشود. فناوری نمک زدایی
غشایی، به ویژه فرآیند اسمز معکوس مبتنی بر غشاهای کامپوزیتی لایه نازک (TFC)، راه حلی کارآمد برای تأمین
آب شیرین است. با وجود پیشرفتهای صورت گرفته، این فناوری هنوز با محدودیتهایی مانند نفوذپذیری نسبتا
پایین آب و اثر موازنه بین نفوذپذیری و گزینش پذیری مواجه است که عملکرد آن را محدود میسازد. برای رفع
این محدودیتها، اضافه کردن نانوذرات به غشاهایTFCو تولید غشاهای نانوکامپوزیتی لایه نازک(TFN)
منجر به بهبود کارایی و عملکرد نمک زدایی شده است.مکسین ها دسته ای از نانومواد دوبعدی می باشند که دارای
سطح ویژه بالا، خاصیت اتصال سطحی قوی، پایداری مکانیکی مناسب و آبدوستی قابل توجه هستند،به همین
دلیل به عنوان گزینهای امیدوارکننده برای بهبود عملکردغشاهای لایه نازک پلی آمید حاوی نانوصفحات محسوب
میشوند. در این پژوهش ابتدا بستر پلیمری از جنس پلی اترسولفون به عنوان لایه پشتیبان غشا تهیه شد.سپس
نانوصفحات مکسین اصلاخ شده بانانوذرات ملانین و لایه پوششی پلی دوپامین به عنوان میان لایه مورد استفاده
قرار گرفت.در ادامه، لایه فعال پلی آمید به روش پلیمزه شدن بین سطحی برروی میان لایه یجاد گردیدو در هر
مرحله شرایط بهینه برای دستیابی به بیشترین شار آب و دفع بهتر نمک تعیین شد.مشخصه یابی غشا با استفاده
از روشهای مختلف آنالیزی از جملهFTIR ،Zeta Potential، DLS،SEM،elemental mapping ،XRD
و زاویه تماس انجام گردید.در نهایت،عملکرد غشا در سیستم اسمز معکوس آزمایشگاهی بااستفاده ازپارامترهایی
نظیر شار آب خالص و میزان پس زنی نمک ارزیابی شد.برای غشایiTFNبهینه تهیه شده،شارآب خالص
1-.bar1-.h2- L.m82/0±12/4ودرصدپس زنی نمکNaClبا غلظتppm1000،%3/1±%3/93به دست آمد.
همچنین این غشابرای محلول نمک4SO2Naبا غلظتppm1000میزان پس زنی%1/2±%7/96نشان داد.در
مرحله نهایی،برای بررسی عملکرد غشادر شرایط طبیعی،نمونه آب شهری بوشهر(باTDSمعادلppm700
که مخلوطی از چند یوناز جمله-2 4, SO-3, HCO- , Cl2+ , Mg2+, Ca+Na,…است)مورداستفاده قرار گرفت،
نتایج نشان دادغشای تهیه شده،%4/1±%8/95از یونهای موجود در آب شهری را حذف میکند.
|
|
پژوهشگران
|
زهرا صادقی زاده (دانشجو)، صادق کریمی (استاد راهنما اول)، سیدعبداللطیف هاشمی فرد (استاد راهنما دوم)
|
|
تاریخ انجام
|
1405-03-11
|