آرش خسروی

در دهههای اخیر شیرینسازی آب از طریق فرآیند تقطیر غشایی، به عنوان یک فرآیند غشایی حرارتی سازگار با محیط زیست و موثر جهت نمکزدایی از آبهای با درجه شوری بالا، نسبت به سایر روشهای جداسازی سنتی مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، عملکرد غشای لیف میانتهی پلی- وینیلیدینفلوراید (PVDF) در شیرینسازی آب شور 5 / 3 درصد وزنی سدیم کلرید با استفاده از سیستم تقطیر غشایی تماس مستقیم مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف اصلی پژوهش، بهبود عملکرد فرآیند از طریق اصلاح سطح غشای PVDF توسط محلول پلیمری پلیدیمتیلسیلوکسان (PDMS) حاوی درصدهای وزنی مختلف نانوذره Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS) میباشد. در نهایت اثر همافزایی نانوذره (FS) Fumed Silica بر بهینهترین حالت غشاهای اصلاح شده بررسی گردید. غشای خالص PVDF به عنوان غشای پایه با روش وارونگی فاز سنتز شد و اصلاح سطح غشا با استفاده از روش پوشش غوطهوری صورت گرفت. ریخت شناسی، توپولوژی و میزان آبگریزی غشای پایه و غشاهای اصلاح شده با استفاده از آزمونهای مشخصهیابی و ارزیابی ساختاری SEM ، FESEM ، EDS-MAP ، AFM ، Ca و LEP مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. اصلاح سطح منجر به افزایش زاویه تماس غشای پایه از ° 3 / 77 به ° 140 گردید و مقدار LEP از bar5 / 3 به بیشتر از bar 8 افزایش یافت. با حصول اطمینان از صحت آزمونهای مشخصهیابی غشاهای تهیه شده، آزمونهای عملکردی غشاها بررسی شدند. سنجش میزان شار، دفع نمک و پایداری طولانی مدت غشاها، توسط سیستم تقطیر غشایی تماس مستقیم انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که در اثر اصلاح سطح و کاهش تخلخل غشا، شار غشای پایه از kgm2.h 5 / 3 به kgm2.h 1 / 1 کاهش یافت و همه غشاها میزان دفع نمک بالای 9 / 99 درصد را از خود نشان دادند. مسئله اصلی غشاهای آبگریز در راستای بهبود تجاریسازی آنها توسط بررسی عملکرد طولانی مدت غشاها مورد مطالعه قرار گرفت. غشاهای اصلاح شده نسبت به غشای پایه عملکرد پایداری را طی مدت زمان 12 روز از خود نشان دادند.