ساخت و ارزیابی عملکرد غشاهای نانوکامپوزیتی استات سلولز/نانوالماس در سیستمهای بیوراکتور غشایی به منظور تصفیه فاضلابهای صنعتی
[پایاننامه]
/حبیب اعتمادی مهرنجانی
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۵
۱۵۰ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
دکتری
مهندسی شیمی
۱۳۹۵/۱۱/۰۰
صنعتی سهند
با توجه به رشد روزافزون صنعتی و جمعیتی و همچنین کمبود منابع آبی، تصفیه فاضلابها با محوریت استفاده مجدد از آب تولیدی، یکی از راههای توسعه منابع آبی است .به منظور تصفیه فاضلابهای صنعتی و شهری و عملی ساختن اصل بازچرخانی آب، در بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا از فناوری جدیدی با نام بیوراکتور غشایی (MBR) به جای سیستمهای لجن فعال متعارف (CAS) استفاده میشود .گرفتگی غشاها در سیستمهای MBR یکی از موانع بزرگ در مسیر این فناوری محسوب میشود، که باعث کاهش شدید در شار عبوری، کاهش بازدهی غشا و افزایش در هزینهها به دلیل افزایش در انرژی مورد نیاز و شستشو یا تعویض غشا میشود .هدف عمده تحقیق حاضر، بررسی چگونگی کاهش در گرفتگی غشاها است .با در نظر گرفتن این اصل که عمدهترین عوامل گرفتگی غشاها، مولکولهای آلی هستند و اغلب ماهیت آبگریزی از خود نشان میدهند، لذا در مقایسه با غشاهای آبگریز، غشاهای با خاصیت آبدوستی بالا، مانند استات سلولز(CA)، میتواند گرفتگی کمتری را نشان دهد .اما تخریب بیولوژیکی و سایش این غشا در محیط MBR ، نیاز به اصلاح این غشا را ضروری میسازد. هدف از این پژوهش، بهبود در خاصیت ضد باکتریایی، بهبود در مقاومت سایشی و همچنین ضدگرفتگی غشای CA در سیستم MBR است .با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد نانوذرات الماس(ND) ، از این نانوذره با ترکیب درصد مختلف به عنوان اضافه شونده در ماتریس CA استفاده شد. به منظور بهبود در توزیع و پراکنش مناسب نانوذرات در ماتریس، اصلاح نانوذرات با استفاده از دو روش آمینهدار(ND-NH۲)و پیوند زنی با پلیصاتیلن گلایکول (ND-PEG) انجام شد .حضور گروههای آمینی و مولکول PEG بر روی سطح ND توسط آزمونهای طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و گرماسنجی وزنی (TGA) تأیید شد .به منظور بررسی خصوصیات غشاهای ساخته شده، آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) اندازهگیری زاویه تماس آب با سطح غشا، تخلخل، محتوی آب، فعالیت ضدباکتریایی، مقاومت مکانیکی و مقاومت سایشی انجام گرفت .تصاویر SEM از سطح غشاها نشان داد که با افزودن ۰/۵ درصد وزنی از نانوذرات، به ویژه نانوذرات ND-PEG ، اندازه و تعداد حفرات سطحی افزایش یافت .با استفاده از تصاویرTEM مشاهده شد که غشاهای حاوی ۰/۵ درصد وزنی از نانوذرات اصلاح شده، از پراکنش مطلوبی برخوردار بودند .غشاهای حاوی ۰/۵ درصد وزنی از نانوذرات، بیشترین خاصیت آبدوستی، تخلخل، مقاومت مکانیکی و فعالیت ضدباکتریایی از خود نشان دادند .همچنین آنالیزهای تئوری بر پایه مدل پوکانزکی و تخمین کار برگشتپذیر چسبندگی نشان داد که تا بارگذاری ۰/۵ درصد وزنی از نانوذرات، به ویژه نانوذرات اصلاح شده، برهمکنش مناسبی بین نانوذرات الماس و CA وجود دارد که به دنبال آن باعث بهبود در مقاومت مکانیکی غشا شده است .توزیع و پراکنش نانوذرات، نقش بسزایی در بهبود مقاومت سایشی غشای CA داشت
خاصیت ضدگرفتگی
فعالیت ضدباکتریایی
بیوراکتور غشایی
غشاهای نانوکامپوزیتی
نانوذرات الماس
استات سلولز
اعتمادی مهرنجانی، حبیب
یگانی، رضا، استاد راهنما
بابائی پور، ولی الله، استاد مشاور
ایران
20230910
شیمی ،۲۰۶۸۱،۱۳۹۵
زلولس تاتسا یتیزوپماکونان یاهاشغ درکلمع یبایزرا و تخاس/یتعنص یاهبلاضاف هیفصت روظنم هب ییاشغ روتکارویب یاهمتسیس رد ساملاونان.pdf