تاثیر شوری بر عملکرد غشاهای اکسیدگرافن فسفره لایه ای در جداسازی امولسیون آب و روغن

موضوع تحقیق: آلودگی منابع آبی در سطح جهانی از رشد نگران کننده ای برخوردار است. در این میان، پساب های حاوی آلاینده های روغنی به عنوان چالش عمده زیست محیطی مطرح هستند. برای مقابله با این مشکل، روش های تصفیه متنوعی توسعه یافته اند که از جمله موثرترین آن ها می توان به فناوری جداسازی غشایی اشاره کرد. همچنین، تاکنون، بخش عمده ای از مطالعات در حوزه جداسازی غشایی بر مخلوط های دوفازی ساده روغن-آب متمرکز بوده و تاثیر پارامتر شوری بر عملکرد غشاها به طور جامع مورد بررسی قرار نگرفته است. حضور نمک ها می تواند به طور اساسی سازوکار های گرفتگی و نفوذپذیری غشاها را تغییر دهد. باوجود پیشرفت های قابل توجه در طراحی و ساخت غشاهای جداسازی روغن-آب، دستیابی به شار آب بالا، حذف مطلوب روغن و عملکرد ضدگرفتگی همچنان چالشی دشوار به شمار می رود.روش تحقیق: در این پژوهش، غشاهای نانوکامپوزیتی لایه ای با بهره گیری از نانوصفحات اکسیدگرافن عامل دار شده با فسفر (P-GO) و از طریق روش خودآرایی لایه به لایه تحت فشار طراحی و ساخته شدند. فرایند عامل دار کردن GO با استفاده از اسیدفسفریک منجر به تشکیل ساختار P-GO با افزایش قابل توجه در محتوای گروه های عاملی حاوی اکسیژن شد. در مرحله بعد، این نانوصفحات مهندسی شده بر روی بستری از جنس پلی اترسولفون (PES)که پیش تیمار آن با پلی دوپامین (PDA) به منظور بهبود چسبندگی و سازگاری انجام شده بود، در سه غلظت متفاوت (۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ میلی گرم بر میلی لیتر) رسوب دهی شدند تا تاثیر غلظت نانوصفحات بر عملکرد نهایی غشا مورد ارزیابی قرار گیرد.نتایج اصلی: بر اساس نتایج آزمایش ها، غشای mP-GO۵۰ جذب آب مطلوب (۸۷.۶۱%)، تراوایی آب مطلوب (شار خروجی) ۸۱.۶۶ لیتر بر مترمربع ساعت و حذف۹۹.۶% روغن گیاهی را نشان داد. ضمنا، به دلیل بار منفی بالاتر P-GO، خواص ضدگرفتگی بهبودیافته ای را ارائه کرد و پس از ده چرخه، مقدار۹۵.۵% حذف روغن را حفظ کرد. همچنین، تاثیر افزودن غلظت های مختلف NaCl (۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ میلی گرم بر میلی لیتر) به محلول خوراک بررسی شد. با افزایش غلظت NaCl، توانایی حذف روغن در غشایmP-GO۵۰  ۱.۴۹% کاهش یافت، اما غشای mP-GO۵۰ همچنان در بالاترین مقدار غلظت نمک (۱۰۰ میلی گرم بر میلی لیتر) با حذف۹۸.۱۲% عملکرد مطلوبی نشان داد.

کلیدواژه ها:

اکسیدگرافن فسفره ، غشای لایه ای ، جداسازی آب-روغن ، اثر شوری ، ضد گرفتگی