ساخت، شناسایی و بررسی سازوکارهای گرفتگی غشاهای PVDF محتوی نانوذرات TiO2

در پژوهش حاضر، غشاهای متخلخل PVDF محتوی نان وذرات TiO2 به روش جدایی فاز با القای ضدحلال ساخته شد. ساختار غشاها با استفاده از رو شهای FE-SEM ، و EDX ، انداز هگیری زاویه تماس، آزمون شار آب خالص و تعیین شعاع متوسط حفر هها شناسایی شد. نتایج نشان داد، تمامغشاها ساختار نامتقارن همراه با درش تحفر هها دارند و وجود نانوذرات TiO2 باعث افزایش اندازه حفر هها م یشود. افزون بر این مشخص شد، مقدار شار آب خالص عبوری از غشاها با افزایش مقدار نانوذرات TiO2 افزایش م ییابد، ب هطوری که مقدار آن از حدود 41 kg/m2h برای غشای % 1 وزنیTiO2 به 162 kg/m2h در غشای محتوی % 5 وزنی م یرسد. همچنین مشخص شد، اندازه زاویه تماس غشاها از حدود ° 100 برای غشای % 1 وزنی TiO2 به ° 69 برای غشای محتوی % 5 وزنی کاهش م ییابد که نشانگر افزایش آبدوستی غشاها با افزایش مقدار نانوذرات TiO2 است. همچنین، گرفتگی غشاها درفیلترکردن محلول % 1 هیومیک اسید مطالعه شد. نتایج نشان داد، وجود نانوذرات TiO2 باعث افزایش مقاومت در برابر گرفتگی غشاها م یشود. نتایج مربوط به مد لسازی گرفتگی غشاها با استفاده ازمد لهای کلاسیک نشان داد، سازوکار گرفتگی غش اهای 2 و % 5 وزنی TiO2 از نوع گرفتگی متوسط است، در حالی که سازوکار غالب در سایر غشاها از نوع تشکیل کیک است. افزون بر این، تحلیل گرفتگی غشاها با استفاده از مد لهای مرکب نشان داد، مدل فیلترکردن کیک-گرفتگی متوسط برایتمام غشاها داد ههای حجم-زمان را با کمترین خطای ممکن نسبت به سایر مد لهای مرکب برازش م یکند. در نهایت مشخص شد، مقدار پ سزنی هیومیک اسید با افزایش مقدار TiO2 ابتدا افزایش و سپس کاهش م ییابد.

کلیدواژه ها:

غشا ، پل یوینیلیدن فلویورید ، تیتانیم دی اکسید ، جدایی فاز با القای ضدحلال ، سازوکار گرفتگی