ساخت و ارزیابی غشای کامپوزیتی اکسید گرافن برروی پایه سرامیکی اصلاح شده برای زدایش کارآمد نمک از آب

پالایش آب و پساب یکی از راه کارهای اصلی چیره شدن بر ابرچالش کمبود/آلوده بودن آب های در دسترس است. فرآیندهای غشایی یکی از گزینه های کارآمد در این زمینه هستند. در این پژوهش برای دست یابی به پس زنی کارآمد نمک از محلول های آبی، غشاهای نامتقارن اکسید گرافن بر پایه آلفا-آلومینای اصلاح شده با استفاده از فرآیند فیلتراسیون خلا ساخته شدند. غشاهای ساخته شده با روش های شناسایی ساختاری و عملکردی، از جمله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، طیف سنجی رامان، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. مطابق با ارزیابی های ساختار، غشا ساختار چندلایه دارد و اکسید گرافن نیز به صورت یکنواخت برروی سطح لایه میانی گاما- آلومینا پوشش داده شده است. رفتار (ترواش پذیری و پس زنی نمک) غشاهای ساخته شده در زدایش نمک های سدیم کلرید و کلسیم کلرید با غلظت های متفاوت ۲۰۰، ۵۰۰ و ppm ۱۰۰۰) از محلول های آبی بررسی شد. نتایج نشان داد که شار تراوش این غشا در فرآوری محلول های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید تقریبا ثابت و برابر با LMH.Bar-۱ ۸۶/۳ است. این ثبات در شار تراوش حاکی از عملکرد پایدار و مطلوب غشا در فرآیند فیلتراسیون نمک است. سازوکار پس زنی نمک ها در غشای کامپوزیتی ساخته شده در این کار بررسی شد. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه تراوش پذیری غشا حدود LMH.Bar-۱ ۵/۴ بوده و پس زنی نمک غشا برای خوراک های محلول های سدیم کلرید و کلسیم کلرید (ppm ۲۰۰) به ترتیب به ۲/۵۵ و ۶/۶۵% می رسد. نتایج پژوهش نشان دهنده پتانسیل بالای غشاهای ساخته شده نامتقارن اکسید گرافن بر پایه های اصلاح شده برای نمک زدایی کم فشار آب هستند.

کلیدواژه ها:

اکسید گرافن ، غشا نامتقارن ، پایه سرامیکی ، تصفیه آب ، نمک زدایی