ساخت و اصلاح غشاهای نانوفیلتراسیون فیلم نازک کامپوزیتی با هدف بهبود عملکرد نمک زدایی در فشارهای پایین
عنوان اصلي به زبان ديگر
Fabrication and modification of thin film composite nanofiltration membranes for improvement of desalination performance at low pressures
نام نخستين پديدآور
/سمیرا جباروند بهروز
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، راشدی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۱ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
شیمی کاربردی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۶/۱۵
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
امروزه فناوریصهای مرتبط با فرآیندهای غشایی با توجه به سطح پایین مصرف انرژی، عدم ایجاد آلایندگی و سهولت تبدیل به مقیاسصهای بزرگتر به عنوان یکی از روشصهای جداسازی جایگاه ویژهصای را به خود اختصاص دادهصاند .نانوفیلتراسیون (NF) یک فرآیند جداسازی غشایی است که به لحاظ عملکرد و اندازهصی منافذ در محدودهصی بین اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس قرار دارد .در مقایسه با فرآیندهای اسمز معکوس، غشاهای NF علیرغم فشار عملیاتی پایین، میزان فلاکس بالاتر و پسصزنی بیشتر نمک-های چند ظرفیتی با هزینهصی عملیاتی کمتر را نشان میصدهند .فرآیند خالصصسازی و نمکصزدایی آب از جمله مهمصترین کاربرد غشاهای مذکور محسوب میصشود .در کار پژوهشی حاضر، ابتدا غشاهای ساپورت اولترافیلتراسیون پلی اتر سولفون (PES) به روش وارونگی فاز با استفاده از رسوبصگذاری غوطهصوری ساخته شدند .سپس فیلم نازکی از پلیمر آبدوست کربوکسی متیل سلولزNa) - (CMCبه عنوان لایهصی انتخابگر بر روی غشاهای PES به روش پوششصدهی غوطه-وری ایجاد گردید .از گلوتارآلدهید (GA) به عنوان عامل ایجادکنندهصی اتصال عرضی جهت تشکیل ساختارهای سه بعدی CMC استفاده شد که در نهایت منجر به تشکیل غشاهای نامحلول گردید .مورفولوژی و خواص فیزیکوشیمیایی غشاهای ساخته شده با استفاده از تکنیکصهایSEM ، AFM وFTIR - ATRو آنالیزهای زاویه تماس و میانگین اندازهصی حفرات مورد ارزیابی قرار گرفت .در ادامه، تأثیر پارامترهای عملیاتی از جمله غلظت۱/۰)-Na (wt. ۵/۰- CMC، درجهصی اتصال عرضی توسط۱۰ ) - GA (۲۵و زمان پوششصدهی غوطهصوری(۲۰ - ۵دقیقه (بر روی ویژگیصهای ساختاری و عملکردی غشا بررسی شد و بهینهصسازی صورت گرفت .با مقایسهصی عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون فیلم نازک کامپوزیتی PES/CMC از نظر تراوایی، عملکرد نمکصزدایی و خاصیت ضد گرفتگی، غشای نانوفیلتراسیون حاوی wt. ۲/۰ ازNa - CMCبا درجهصی اتصال عرضی ۲۰ و زمان غوطهصوری ۱۰ دقیقه به عنوان غشای بهینه انتخاب گردید .برای بررسی عملکرد غشاهای ساخته شده از سیستم فیلتراسیون ته- بسته بهره گرفته شد .آنالیز زاویهصی تماس بهبود خاصیت آبدوستی غشای NF بهینه) ░ ۶/۴۵)را در مقایسه با غشای ساپورت) PES ░ ۸/۵۶)تأیید کرد .برای غشای بهینه، میزان فلاکس عبوری آب مقطر برابر با L/m۲ h ۷۷/۱ ▒ ۹۰/۴۷ به دست آمد .فلاکس محلول نمکصهای معدنیNa۲SO۴ ، MgSO۴ و NaCl به ترتیب برابر با L/m۲ h ۰۹/۸ ▒۰۹/۵۸ ، L/m۲ h ۳۶/۶ ▒ ۹۶/۵۰ و L/m۲ h ۸۳/۹ ▒ ۱۱/۵۹ برای غشای بهینه تعیین گردید .میزان پسصزنی نمکصهای معدنی توسط غشای NF بهینه برای محلول نمکصهای معدنی منفردNa۲SO۴ ، MgSO۴ و NaCl با غلظت mg/L ۱۰۰ تحت فشار عملیاتی bar ۴ به ترتیب ۹۰/۹۱ ، ۶۳/۶۸ و ۹۰/۴۵ حاصل گردید .آنالیز AFM نشان داد که غشای ساپورت PES دارای زبری و ناهمواری سطح بیشتری در مقایسه با غشای NF بهینه میصباشد .مقدار فلاکس عبوری غشای NF بهینه برای محلول پروتئین آب پنیر با غلظت mg/L ۵۰۰ برابر با L/m۲ h ۶۷/۴ ▒ ۵۰/۲۶ به دست آمد .طبق نتایج به دست آمده، نسبت بازیابی فلاکس ((FRR غشای NF بهینه نسبت به غشای ساپورتPES ، ۶۳ افزایش نشان داد که این افزایش بهبود خاصیت ضد گرفتگی غشای نانوفیلتراسیون فیلم نازک کامپوزیتی PES/CMC را تأیید میصکند
متن يادداشت
Nowadays, membrane-based technologies have received growing attention due to their low level of energy consumption, lack of contamination and ease of conversion to larger scales. Nanofiltration (NF) is a membrane separation process which is in the range of ultrafiltration (UF) and reverse osmosis (RO) in terms of performance and pore size. Compared with the reverse osmosis processes, NF membranes exhibit higher permeation flux and higher rejection of multivalent salts with lower operating cost, and lower operating pressure. The process of water purification and desalination is one of the most important application of these membranes. In the present research, firstly, the polyethersulfone (PES) ultrafiltration support membranes were fabricated using the phase inversion induced by immersion precipitation technique. Then, a thin film of hydrophilic carboxymethyl cellulose polymer (CMC-Na) was formed as a selective layer on the PES membranes by dip-coating method. Glutaraldehyde (GA) was used as a cross-linking agent to form three-dimensional CMC structures, leading to the formation of insoluble membranes. The morphology and physicochemical properties of the fabricated membranes were evaluated using SEM, AFM,
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Fabrication and modification of thin film composite nanofiltration membranes for improvement of desalination performance at low pressures
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )