ساخت غشاهای زمینه مختلط متخلخل پلیپروپیلن-نانو رس با مقاومت گرفتگی بالا
General Material Designation
[پایاننامه]
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۴
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۹۵ ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
INTERNAL BIBLIOGRAPHIES/INDEXES NOTE
Text of Note
کتابنامه در آخر پایان نامه
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی شیمی
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
استفاده از فرآیندهای جداسازی غشایی به دلیل کمتر بودن مصرف انرژی در این فرآیندها، بسیار مورد توجه قرار گرفته است .فرایندهای جداسازی غشایی در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی و آشامیدنی استفاده میشود .با وجود مزایایی که فرایندهای جداسازی غشایی دارند، گرفتگی غشاها یکی از محدودیتهای اصلی در استفاده عملی از غشاها میباشد؛ بنابراین تلاش برای کنترل پدیده گرفتگی غشاها از اهمیت بسزایی برخوردار است .غشاهای آبگریز در مقایسه با غشاهای آبدوست، با وجود داشتن مزایای زیادی از جمله مقاومت شیمیایی و حرارتی و مکانیکی، بیشتر مستعد گرفتگی میباشند .بنابراین اصلاح غشاهای آبگریز برای کنترل گرفتگی امری ضروری به نظر میرسد .از اینرو در سالهای اخیر کارهای زیادی در زمینه آبدوست کردن غشاهای آبگریز انجام شده است .روشهای مختلفی برای اصلاح غشاها وجود دارد که اضافه کردن نانو ذرات معدنی در شبکه پلیمری به منظور تشکیل غشاهای زمینه مختلط، روشی موثر در بهبود گرفتگی غشاها میباشد. در پروژه حاضر، غشای پلیپروپیلنی خالص و غشاهای زمینه مختلط متخلخل پلیپروپیلنی محتوی نانورس با درصدهای مختلف ۰ تا ۲ درصد، به دلیل داشتن خصوصیت پراکندگی خوب در زمینه پلیمر به بررسی میزان آبدوستی غشا و بهبود مقاومت گرفتگی غشای مورد نظر پرداخته شد .از تست عبور دهی آب خالص، تست زاویه تماس، تست مقاومت مکانیکی، تست گرماسنجی وزنی و میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) جهت ارزیابی غشای خالص و غشاهای زمینه مختلط متخلخل استفاده شد .سپس از غشاهای مذکور جهت فیلتراسیون محلول پروتئین BSA استفاده شد و نگهداری پروتئین BSA توسط غشاها و همچنین گرفتگی غشاها مورد ارزیابی قرار گرفت .در نهایت از مدل های گرفتگی هرمیا و مدلهای ترکیبی Bolton جهت تعیین مکانیزم گرفتگی غشاها استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده شد که با اضافه کردن نانو ذرات رس با ترکیب درصدهای مختلف از ۰ تا ۲ درصد در شبکه پلیمری زاویه تماس آن به دلیل افزایش زبری سطح تغییراتی زیادی نداشت اما شار آب خالص به دلیل افزایش تخلخل سطح و توده غشا ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا کرد .همچنین با مقایسه نتایج مربوط به تست نگهداری پروتئین BSA توسط غشای خالص و غشاهای زمینه مختلط، مشاهده شد که در عین افزایش عبور دهی غشا، اصلاح غشا سبب بهبود عملکرد آن بر نگهداری پروتئین توسط غشا شده است .در نهایت میزان ۱/۵ درصد وزنی از نانورس در محلول پلیمری، به عنوان شرایط بهینه جهت ساخت غشای تخت از نظر شار عبوری آب خالص، و گرفتگی کمتر به منظور استفاده در میکروفیلتراسیون انتخاب شد .سرانجام، با برازش مدلهای گرفتگی هرمیا با دادههای آزمایشگاهی، مشاهده شد که این مدلها نمیتوانند برای همهی نمونههای غشایی پاسخگو باشند به همین دلیل از مدلهای ترکیبی Bolton استفاده شد و مکانیزم" فیلتراسیون کیک-گرفتگی جزئی "برای غشاهای زمینه مختلط و مکانیزم" فیلتراسیون کیک-گرفتگی استاندارد "برای غشای خالص را پیشنهاد میکند