ساخت غشاهای پلی اتیلنی دارای زیولیت ZSM-5 به روش جدایی فاز با القای گرمایی

افزایش هم زمان مقدار تراوایی و استحکام مکانیکی و کاهش گرفتگی، از چالش های پیش روی پژوهشگران در ماتریس غشاهای پلیمری است. در این پژوهش، غشاهای پلیمری از جنس پلی اتیلن که ذرات زیولیت ZSM-5 به آن اضافه شده بود، به روش جدایی فاز با القای گرمایی ساخته شدند. ساخت غشاها در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول، در ضخامت و دمای ثابت حمام انعقاد، مقدارزیولیت نسبت به پلیمر در محدوده 0 تا % 30 وزنی تغییر داده شد و نتایج مربوط به تغییرات مقدارتراوایی آب خالص و استحکام مکانیکی با نسبت زیولیت به پلیمر ارزیابی شد. نتایج به دست آمده حاکی از افزایش % 60 مقدار تراوایی آب خالص، افزایش % 300 استحکام مکانیکی و نیز افزایش400% آستانه تحمل پارگی غشا در آزمون تراوایی آب خالص در غشا با غلظت % 30 وزنی زیولیت است. در مرحله دوم از بهین هسازی ساختار و عملکرد غشا، به روش طراحی آزمون پاسخ رویه،اثر انفرادی و متقابل عوامل اثرگذار از جمله غلظت زیولیت، ضخامت غشا و دمای حمام انعقاد روی مقدار تراوایی آب و استحکام مکانیکی غشا بررسی شد. نتایج به دست آمده حاکی از بهبود مقدارتراوایی آب با افزایش غلظت زیولیت و دمای حمام انعقاد است. در حالی که افزایش ضخامت غشااثر چندانی بر بهبود تراوایی آب نداشت. نکته جالب اینکه افزایش ضخامت غشا فقط باعث بهبوداستحکام مکانیکی غشا شد. درنهایت، عملکرد غشاهای ساخته شده در مرحله اول با استفاده ازمحلول کلاژن ارزیابی شد. نتایج به دست آمده نشان داد، غشاهای دارای زیولیت مقاومت بیشتری در برابر گرفتگی دارند و این مقاومت با افزایش مقدار زیولیت افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

غشای پلی اتیلنی ، زیولیت ، ZSM-5جدایی فاز با القای گرمایی ، استحکام مکانیکی ، تراوایی آب