NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
احمد میرباقری
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۸
Discipline of degree
محیط زیست
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در بخش اول این مطالعه، تٲثیر مقادیر مختلف نانوذرات اکسید گرافن (OG) بر عملکرد نمک زدایی استات سلولز (AC) غشاهای ماتریس مخلوط اسمز معکوس بررسی شده است. برای بررسی برهم کنش بین پارامترهای مختلف و بهینه سازی عملکرد غشایی، از روش سطح پاسخ (MSR) استفاده شده است. برای تقویت همزمان عملکردهای پذیرش نمک و شار آب، تجزیه و تحلیل با استفاده از طرح مرکب مرکزی (DCC) مقادیر بهینه 900/0 درصد وزنی برای محتوای 0053 ، OG میلی گرم در لیتر را برای شوری خوراک و 81 بار فشار را به عنوان فاکتورهای مهم پیشنهاد شدند. با توجه به مقادیر بهینه، غشا آماده سازی و آزمایش شد، شار نفوذپذیری 21/11 لیتر در مترمربع در ساعت و 80/85 درصد حذف نمک به دست آمده که با مقادیر پیش بینی شده 24/11 لیتر در متر مربع در ساعت و 35/95 درصد مطابقت دارد. مشخص شده است که بهینه سازی با استفاده از DCC در محدوده پارامترهای آزمایشگاهی کاربردی، روشی مطمئن برای پیش بینی عملکرد غشای OG / AC است. در قسمت دوم مطالعه، اثر حضور همزمان نانوذرات اکسید گرافن (OG) و پوز (SSOP) بر عملکرد نمک زدایی غشاهای ماتریس مخلوط اسمز معکوس بررسی شده است. غشاهای نانوکامپوزیتی سلولز استات (AC) حاوی مقادیر مختلفOG و SSOP با استفاده از روش وارونگی فاز (noisrevni esahP) تهیه شدند. روش ریاضی سطوح پاسخ (MSR) به منظور بررسی تعاملات بین پارامترهای مهم مختلف و بهینه سازی عملکرد غشا مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه و تحلیل توسط طراحی باکس بنکن (DBB) برای افزایش توامان قدرت حذف نمک و فلاکس عبوری جریان، مقادیر بهینه 500.0 tw 57.0 ، tw و 2.91 اتمسفر به ترتیب برای پارامترهای غلظت OG، غلظت SSOP و فشار کاربردی معین شد. پس از ساخت و آزمایش غشا بر اساس شرایط بهینه، شار نفوذ h.2m/l56.31 و حذف نمک 38.77 بود که با مقادیر پیش بینی شده 59.21 h.2m/l و 49.97 انطباق بسیار خوبی دارد و نشان میصدهد بهینه سازی با استفاده از DBB در محدوده پارامترهای تجربی یک روش قابل اعتماد برای پیش بینی عملکرد نمک زدایی در غشا SSOP/OG/AC است.
Text of Note
In the first part of this study, the effect of different amounts of gra-phene oxide )GO( nanoparticles on the desalination performance of cellulose acetate )CA( reverse osmosis mixed matrix membranes has been investigat-ed. To investigate the interactions between different parameters and opti-mize the membrane performances, response surface methodology )RSM( was applied. For a simultaneous enhancement of salt rejection and water flux performances, the analysis by central composite design )CCD( suggest-ed the optimum values of 0.009 wt.% for GO content, 3500 ppm for feed salinity, and 18 bar for applied pressure as significant factors. The mem-brane, prepared and tested based on the optimal values, was found to have 11.12 l/m2.h permeation flux and 58.08% salt rejection which were in good agreement with the predicted values of 11.42 l/m2.h and 59.53%. It has been revealed that optimization using CCD in the range of the applied ex-perimental parameters is a reliable method for prediction of the CA/GO membranes performance. And at the second part, The effect of Graphene Oxide )GO( and POSS nanoparticles on the Reverse Osmosis )RO( desalina-tion performance of Mixed Matrix Membranes )MMMs( was investigated experimentally. Cellulose Acetate )CA( nanocomposite membranes with dif-ferent GO and POSS contents were prepared by the phase inversion meth-od. The Response Surface Method )RSM( was used to evaluate interactions between the main parameters and to optimize the performance of the mem-brane. A Box Behnken Design )BBD( analysis was carried out for the sim-ultaneous increase of salt rejection and permeation flux, and optimal GO and POSS concentrations and operating pressure were obtained at 0.005 wt.% and 0.75 wt.%, and 19.2 atm. The membrane was prepared and tested under optimal conditions, and a permeation flux of 13.65 l/m2.h and salt rejection of 77.83% was achieved which were in good agreement with the estimated results )12.95 l/m2.h and 79.94%(. Consequently, BBD optimiza-tion within the range of experimental parameters can be employed as a reli-able method for predicting the desalination performance of CA/GO/POSS membrane. Keywords Graphene oxide, Cellulose acetate, Mixed matrix membrane, Desalina-tion, Response surface methodology, Central composite design, POSS