بررسی اثر سولفوناسیون پلیمر پایه بر ویژگی های الکتروشیمیایی غشاهای نانوکامپوزیتی تبادل کاتیونی ناهمگن

در این پژوهش غشاهای تبادل کاتیونی ناهمگن بر پایه پلی وینیل کلرید با استفاده از حلال تتراهیدروفوران و پودر ذره های رزین تهیه شد. غشاهای مورد نظر با استفاده از روش قالب گیری محلول پلیمری ساخته شدند. در ابتدا اثر سولفوناسیون پلیمر پایه غشا و میزان غلظت آن در ساختار غشا، بر ویژگی های الکتروشیمیایی غشاها مورد بررسی قرار گرفت. سپس نمونه بهینه با استفاده از نانو ذره های اکسید آهن- نیکل، دوباره مورد اصلاح قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد که افزایش میزان غلظت پلیمر سولفونه شده در ساختمان غشاها سبب افزایش میزان آب آن (از %۴/۲۹ به %۱/۳۵) و ظرفیت تبادل یونی (از ۷/۲ به ۲/۳) شده است. همچنین غشاهای تهیه شده عدد انتقالی و انتخاب پذیری مناسبی به ترتیب در بازه ی ۹۳% ۹۱% و ۸۹% ۸۵%  از خود نشان دادند. میزان شار یونی غشاها، با افزایش میزان غلظت پلیمر سولفونه شده (تا ۸۰ درصد وزنی) روند افزایشی داشت و سپس با افزایش بیش تر میزان غلظت پلیمر سولفونه شده از ۸۰ تا ۱۰۰ درصد وزنی به آرامی کاهش یافت. مقاومت الکتریکی غشاها نیز با افزایش میزان غلظت پلیمر عامل دار شده در بدنه غشا به میزان %۶/۲۷ کاهش یافت. همچنین استفاده از نانو ذره های آهن اکسید نیکل در ساختار غشاها،سبب بهبود عملکرد آنها به صورت چشمگیری شد. غشاهای اصلاح شده نانو کامپوزیتی ویژگی های جداسازی بهتری در مقایسه با نمونه اصلاح نشده از خود نشان دادند. مطالعه ها صورت پذیرفته برای صنایع الکترو غشایی به ویژه الکترودیالیز کاربری داشتهو می تواند برای بهبود و افزایش میزان عملکرد سامانه ها مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

غشای تبادل کاتیونی ناهمگن ، ساخت/ اصلاح غشا ، فعال سازی/سولفوناسیون پلیمر پایه ، ویژگی های الکتروشیمیایی ، نانو ذره های اکسید آهن/ نیکل