ساخت و اصلاح سطح غشای نانوصافشی لایه نازک برپایه پلی اترسولفون با استفاده از آکریلیک اسید-نانوالیاف برای تصفیه آب

فرضیه: در این پژوهش، غشای لایه نازک نانوصافشی بر پایه پلی اترسولفون، با استفاده از آکریلیک اسید و نانوالیاف کربن، تهیه شد و اثر لایه سطحی ایجادشده بر جداسازی فلز سنگین و خواص ضدجرم گرفتگی غشا ارزیابی شد.روش ها: غشاهای لایه نازک به کمک روش پوشش دهی-غوطه وری، تهیه شدند. مشخصات غشاها با میکروسکوپی الکترون پویشی (SEM) و طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) ارزیابی شد. همچنین با استفاده از الگوریتم طراحی آزمایش تاگوچی، اثر لایه سطحی ایجادشده بر خواص فیزیکی و شیمیایی غشاها نظیر اندازه حفره ها و آب دوستی و عملکرد آن ها از نظر شار آب خالص، شار و پس زنی نمک سدیم سولفات و مقدار حذف فلزات سنگین بررسی شد.یافته ها: نتایج نشان داد، غشای اصلاح شده با غلظت آکریلیک اسید %۲.۵، غلظت نانوالیاف کربن ۰.۵% و زمان انجام واکنش ۳h، دارای آب دوستی بیشتر و اندازه حفره های بزرگ تر در مقایسه با سایر غشاهاست. تصاویر ثبت شده با SEM از مقطع غشاهای اصلاح شده، نشان داد، مقادیر مناسب پارامترهای اصلاح سطح، موجب تشکیل لایه پلی (آکریلیک اسید) با تراکم مناسب، پراکندگی مطلوب نانوذرات و بدون تشکیل کلوخه در بدنه غشای بهینه شده است. نتایج حاکی از بهبود شایان توجه شار عبوری محلول فلز سنگین از غشای بهینه نسبت به غشای خام بود. همچنین کاهش شار در غشای بهینه، %۱.۱۶ کمتر از نمونه اصلاح نشده بود که نشان دهنده مقاومت مناسب غشای اصلاح شده در برابر گرفتگی است. مقدار حذف یون مس، کروم و سرب به کمک غشای خام به ترتیب ۵۸.۹، ۵۲.۰، و %۶۲.۳ و برای غشای بهینه به ترتیب ۸۲.۳، ۸۰ و %۸۹.۵ اندازه گیری شد. نتایج حاکی از عملکرد بهتر غشای اصلاح شده در حذف فلز سرب در مقایسه با مس و کروم بود.

کلیدواژه ها:

غشای لایه نازک نانوفیلتراسیون ، اصلاح سطح ، پلی آکریلیک اسید/نانوفیبرکربن ، حذف فلز سنگین ، مقاومت ضد گرفتگی