تهیه غشای نامتقارن تخت پلی(وینیلیدن فلوئورید) و ارزیابی کارایی آن در سامانه تقطیر غشایی

فرضیه: شکل شناسی غشاهای تخت به عنوان یکی از عوامل تعیین کننده، نقشی اساسی در مشخصه های عملکردی آن ها از جمله تراوایی، گزینش پذیری و استحکام مکانیکی ایفا می کند. تنظیم دقیق ساختار سطح و مقدار تخلخل غشا، امکان بهینه سازی فرایندهای جداسازی را فراهم ساخته و بهبود قابل توجهی در بازده و کارایی آن ها در کاربردهای صنعتی ایجاد می کند. به طور خاص، در صنعت آب و فاضلاب، کنترل شکل شناسی غشا موجب ارتقای مقاومت در برابر پدیده گرفتگی و افزایش طول عمر عملیاتی غشا می شود.روش ها: در این پژوهش، غشای تخت نامتقارن پلی(وینیلیدن فلوئورید) (PVDF) به روش ریخته گری تر تهیه شد. به منظور تحلیل شکل شناسی حاصل، بررسی جامع سینتیکی و ترمودینامیکی محلول های پلیمری انجام شد تا سازوکارهای موثر بر شکل گیری لایه های مختلف در ساختار غشای نامتقارن PVDF شناسایی و تبیین شود.یافته ها: بررسی تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی (FESEM) نشان دا، سطح بالایی (سطح فعال)، سطح مقطع و سطح زیرین غشا دارای شکل شناسی های کاملا متمایز هستند. این تفاوت ها به رفتار ترمودینامیکی و مسیرهای انتقال جرم در لایه های مختلف فیلم ریخته گری شده وابسته است. نتایج آزمون ATR-FTIR نیز بیانگر آن بود که تغییرات در شکل شناسی غشا به تغییر ریزساختار در سطح بالایی و زیرین غشا منجر شده و در نهایت موجب تقویت فاز β در زنجیره های پلیمری PVDF در سطح زیرین آن شده است. افزون بر این، نتایج آزمون زاویه تماس نشان داد، زاویه تماس قطره آب روی سطح بالایی غشا برابر با °۹۰ و بر روی سطح زیرین آن معادل °۱۰۱ است. در مجموع می توان نتیجه گرفت، شناخت دقیق سازوکارهای حاکم بر تشکیل لایه های مختلف در غشاهای تخت نامتقارن، امکان کنترل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی سطح غشا را فراهم می آورد که بخشی از این هدف با انجام این پرژوهش محقق شده است.

کلیدواژه ها:

ترمودینامیک ، جدایی فاز ، غشای نامتقارن ، پلی(وینیلیدین فلوئوراید) ، لایه فعال