عنوان

ساخت و ارزیابی عملکرد غشاهای نانوکامپوزیتی پلی‌سولفون حاوی نانوذرات مس/گرافن‌اکساید به منظور تصفیه فاضلاب

کد کشور

IR

شماره

۳۹۸۶پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

ساخت و ارزیابی عملکرد غشاهای نانوکامپوزیتی پلی‌سولفون حاوی نانوذرات مس/گرافن‌اکساید به منظور تصفیه فاضلاب

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Preparation and characterization of Cu/rGO nanoparticles embedded PSf nanocomposite membranes for wastewater treatment

نام نخستين پديدآور

/نیلوفر رنجبران

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۸

نام خاص و کميت اثر

۹۴ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی شیمی- فرآیندهای جداسازی

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۸/۱۱/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

کمبود آب به دلیل افزایش جمعیت و گسترش فعالیت‌های صنعتی یک مشکل جدی در سراسر جهان است .از این رو بحث بازچرخانی آب و تصفیه پساب‌های صنعتی به منظور استفاده مجدد در فرآیندهای صنعتی و کشاورزی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است .یکی از شیوه‌های نسبتا نوین، به‌منظور تصفیه فاضلاب‌ها، فناوری بیوراکتور غشایی (MBR) است که ترکیبی از فرآیند لجن فعال متعارف و ماژول‌های غشایی است .از مهم‌ترین چالش‌های این فناوری، گرفتگی غشاها و در نتیجه بالا رفتن هزینه‌ها می‌باشد .گرفتگی غشاها یک فرآیند پیچیده فیزیکی و شیمیایی می‌باشد و بر اساس تحقیقات انجام گرفته این واقعیت پذیرفته شده است که در غشاهایی با خواص ضدباکتریایی و آب‌دوستی مناسب، فرآیند گرفتگی کاهش یافته و آب خروجی از کیفیت بهتری برخوردار است .در این پژوهش به‌منظور بهبود در خاصیت آب‌دوستی و ضدگرفتگی غشاهای پلی‌سولفون (PSf) جهت استفاده درMBR ، از ساختارهای نانوکامپوزیتی استفاده‌شد .غشاهای نانوکامپوزیتی PSf با استفاده از نانوکامپوزیت مس/گرافن اکساید (Cu/rGO) و روش جدایش فازی توسط ضد حلال (NIPS) ساخته‌شده و عملکرد آن‌ها برای تصفیه‌ی فاضلاب داروسازی به‌وسیله‌ی بیوراکتورهای غشایی(MBR) ، مورد بررسی قرار گرفت .به منظور افزایش آب‌دوستی، افزایش برهم‌کنش بین پلیمر و نانوذرات، تثبیت فیزیکی نانوذرات مس در ماتریس پلیمری و تقویت خاصیت ضدباکتریایی نانوذرات مس، از فرآیند تثبیت نانوذرات بر روی نانوصفحات گرافن اکساید استفاده شد .تشکیل گرافن اکساید و حضور نانوذرات مس بر روی گرافن اکساید با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون‌قرمز (FTIR) تائید شد .غشاها در سه ترکیب مختلف( ۰ تا ۰/۵ درصد وزنی نانوذره) ساخته‌شده و توسط آنالیزهای مقاومت مکانیکی، زاویه‌ی تماس آب، تخلخل، میزان گذردهی آب خالص و میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند .با استفاده از نتایج بدست آمده توسط این آنالیزها، ترکیب درصد بهینه برای نانوصفحات GO و نانوکامپوزیت Cu/rGO به ترتیب ۰/۳ و ۰/۱ درصد وزنی بدست آمد .به‌منظور مقایسه‌ی عملکرد غشاهای خالص و نانوکامپوزیتی، شار بحرانی، فیلتراسیون لجن فعال درMBR ، میزان حذف کدورت و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) به‌عنوان معیاری از کیفیت آب تصفیه‌شده و عملکرد ضد گرفتگی غشاها توسط پارامترهای گرفتگی و جذب فرآورده پلیمری برون سلولی مورد ارزیابی قرار گرفت .با اضافه کردن نانوصفحات گرافن اکساید به غشا مشاهده شد که زاویه تماس حداقل به میزان ░۱۹ کاهش یافته است که این کاهش برای غشای حاوی نانوکامپوزیت Cu/rGO حداقل ░۶/۲۶ می‌باشد؛ هم‌چنین در غشاهای نانوکامپوزیتی به‌دلیل افزایش میزان آب‌دوستی، تخلخل نیز افزایش پیدا کرده‌است .با توجه به نتایج به‌دست‌آمده مشاهده شد که غشاهای اصلاح شده در مقایسه با نمونه خالص دارای ساختار منظم و متقارن‌تر می‌باشند که دلیل آن آب‌دوستی و ویسکوزیته بالای محلول پلیمری بود .نتایج حاصل از ارزیابی عملکردی غشاها در سیستم MBR نشان داد که شار بحرانی برای غشای PSf برابرLm -۲h-۱ ۶۹/۶۵ بود که این مقدار برای غشاهای نانوکامپوزیتی GO و Cu/rGO به ترتیب به مقادیر ۱۲۰/۹۵ وLm -۲h-۱ ۲۲۹/۴۴ افزایش یافت .با استفاده از آنالیز گرفتگی غشاها مشاهده شد که بهبود در مقاومت غشای نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات در برابر گرفتگی، نسبت به دیگر غشاها بیشتر بود .نسبت گرفتگی برگشت ناپذیر از ۳۶/۴۱ برای غشای خالص، به ۲۰/۷۷ و ۸/۵۷ به ترتیب برای غشاهایGO - PSfوCu/rGO - PSfکاهش یافت .هم‌چنین نتایج به‌دست آمده نشان دادند غشای حاوی نانوکامپوزیت Cu/rGO به سبب حضور گروه‌های آب‌دوست و نانوذرات مس، آب‌دوست‌تر بوده و خاصیت ضدباکتریایی آن‌ها باعث، ممانعت از تشکیل ترشحات میکروبی در سطح غشا شده است .هم‌چنین بیش‌ترین مقدار حذف کدورت( ۹۹/۱۱) و COD به‌ازای خوراک اولیه( ۹۵/۸) نیز مربوط به غشای حاوی نانوکامپوزیت Cu/rGO بود .

متن يادداشت

for Cu/rGO Nanocomposite membranes; Also, the nanocomposite membranes have increased porosity due to the increased hydrophilicity. According to the results, it was observed that the modified membranes have a more symmetrical structure than the pure sample due to the high hydrophilicity and viscosity of the polymer solution. The results of membrane performance evaluation in the MBR system showed that the critical flux for the PSf membrane was 69.65 Lm-2h-1, which increased to 120.95 and 229.44 Lm-2h-1 for GO and Cu / rGO nanocomposite membranes, respectively. Using membrane fouling analysis, it was observed that the improvement in the resistance of nanocomposite membranes containing nanoparticles to fouling was greater than other membranes. Irreversible fouling ratio decreased from 36.41 for pure membranes to 20.77 and 8.57 for PSf-GO and PSf-Cu/rGO membranes, respectively. The results also showed that the membrane containing Cu/rGO nanocomposite was more hydrophilic due to the presence of hydrophilic groups and copper nanoparticles and their antibacterial properties prevented the formation of microbial secretions on the membrane surface. Also, the highest amount of turbidity removal (99.11 ) and COD per initial feed (95.8 ) was related to the membrane containing Cu/rGO nanocomposite. ░which is at least 26.6 ,░Water scarcity is a serious problem all over the world because of population growth and the expansion of industry activities. therefore, Water recycling and industrial wastewater treatment is critical for water reuse in industrial and agricultural processes. Membrane bioreactor (MBR) technology is a new method for wastewater treatment which combines conventional activated sludge process and membrane technology. Membrane fouling is an important challenge which limits the application of MBR technology. Membrane fouling is a complex physiochemical process and it has been accepted that hydrophilic membranes are more fouling resistant. In this work, nanocomposite membranes were applied to improve hydrophilicity and anti-fouling properties of Polysulfone (PSf) membranes to be used in membrane bioreactor (MBR). Neat and Graphene Oxide nanosheets (GO) embeded PSf nanocomposite membranes were preapared via non-solvent induced phase separation (NIPS) method. The performance of fabricated membranes were investigated for pharmaceutical wastewater treatment in MBR systems. In order to increase the hydrophilicity, polymer-nanoparticle interaction, stabilization of nanoparticles in the polymeric matrix and enhancing the antibacterial property of copper nanoparticles, they were modified using immobilizing method which led to the presence of copper nano particles on the Graphene oxide nanosheets. In order to investigate the modification of copper nanoparticles, X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FT-IR) analyses were carried out. In the XRD test, the presence of GO and copper nanoparticles has been confirmed. Different concentration of GO and Cu/rGO ranging from 0 to 0. 5 wt (the weight percentage of nanoparticle based on total polymer weight) were added to polymer solution. Scanning electron microscopy (FESEM), pure water flux (PWF), tensile strength, water contact angle, porosity measurements were used to determine the properties of the prepared membranes. Results indicated that optimum concentrations of GO and Cu/rGO nanoparticles were 0.3 wt. and 0.1 wt. , respectively. Also, critical flux, chemical oxygen demand (COD) and fouling analysis of neat and nanocomposite membranes were investigated during activated sludge filtration in MBR. By adding the GO nanosheets to the membrane, it has been observed that the contact angle has been reduced to at least 19

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Preparation and characterization of Cu/rGO nanoparticles embedded PSf nanocomposite membranes for wastewater treatment

موضوع مستند نشده

پلیسولفون

موضوع مستند نشده

نانوذرات مس

موضوع مستند نشده

نانوصفحات گرافن اکساید

موضوع مستند نشده

غشاهای نانوکامپوزیتی

موضوع مستند نشده

بیوراکتور غشایی

موضوع مستند نشده

تثبیت نانوذرات

اصطلاح موضوعی

Nano composite membranes, Membrane bioreactor, Immoblizing modificationص‍ ,Polysulfone, Copper nanoparticles, Graphene oxide nanosheets

اصطلاح موضوعی

پلیسولفون، نانوذرات مس، نانوصفحات گرافن اکساید، غشاهای نانوکامپوزیتی، بیوراکتور غشایی، تثبیت نانوذرات

مستند نام اشخاص تاييد نشده

رنجبران، نیلوفر

مستند نام اشخاص تاييد نشده

یگانی، رضا، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

اکبری، علی، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

روغنی ممقانی، حسین، استاد مشاور

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230912

شماره بازیابی

شیمی ،۲۰۹۳۵ ،۱۳۹۸

نام ميزبان

س‌م‍ ت‌ارذونان‍ ی‌واح‍ ن‌وفلوسی‌لپ‍ ی‌تیزوپماکونان‍ ی‌اهاشغ‍ درکلمع‍ ی‌بایزرا و ت‌خاس‍/ب‌لاضاف‍ ه‌یفصت‍ روظنم‍ ه‌ب‍ دیاسکان‌فارگ‍.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

3986.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

pch20935.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۳۹۸۶

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y