اصلاح سطح غشای نانوفیلتراسیون پلی آمید با پوشش نانوذرات اکسیدگرافن برای حذف فلز سنگین کبالت از پساب های صنعتی

استفاده از نانوذرات آبدوست برای اصلاح سطح غشا، از جمله روش های مناسب به منظور بهبود خواص غشاهای فیلم نازک کامپوزیتی به ویژه در زمینه حذف فلزات سنگین از محیط های آبی است. در این پژوهش غشای نانوفیلتراسیون پلی آمیدی فیلم نازک با زیرلایه متخلخل پلی سولفون به روش پلیمریزاسیون بین سطحی تری مسویل کلراید و پیپرازین تهیه شد. به منظور اصلاح سطح غشاها و ساخت غشای جدید نانوکامپوزیت فیلم نازک به روش پوشش دهی، نانوذرات اکسید گرافن اصلاح شده با ۳- آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان درون محلول ۱- اتیل ۳ – (۳ – دی متیل آمینو پروپیل کربودی ایمید هیدرو کلراید) به عنوان فعال کننده گروه های عاملی پراکنده و سپس به روش پوشش دهی بر روی سطح غشای پلی آمیدی لایه نشانی شد. ویژگی های فیزیکوشیمیایی با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مادون قرمز، زاویه تماس آب و آبدوستی به منظور بررسی ساختار، مورفولوژی و همچنین تست های اندازه گیری شار آب و میزان پس زنی برای بررسی عملکرد و کارایی غشاهای سنتز شده در سیستم فیلتراسیون، ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت نانوذرات منجر به بهبود خاصیت آبدوستی سطح غشاهای نانوکامپوزیت نسبت به غشای خالص می شود. نتایج عملکردی و فیلتراسیون غشایی نشان داد که مقدار شار آب خالص غشاهای ساخته شده، با افزایش غلظت نانوذرات اکسید گرافن افزایش می یابد، به طوری که مقدار آن از حدود L/m۲.h ۴۲ برای غشای خالص تا L/m۲.h ۹۵ برای غشای محتوی ۱/۰درصد وزنی اکسید گرافن افزایش یافت. این روند نشان دهنده اثر مثبت نانوذرات بر گذردهی آب غشاها بود. علاوه بر این میزان پس زنی فلز سنگین کبالت با تغییر pH از ۳ تا ۸ برای همه نمونه های غشایی روند صعودی داشت، به طوری که غشایTFN۳، بیشترین میزان پس زنی (۹۸ درصد) فلز سنگین را نسبت به غشاهای دیگر داشت. این درحالی است که مقدار شار عبوری با تغییر pH و افزایش غلظت نانوذرات، روند کاهشی داشت. از این رو می توان، این روش را به عنوان یک روش جدید و موثر در زمینه حذف فلزات سنگین، استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

غشای TFC ، غشای TFN ، اصلاح سطح ، اکسیدگرافن