مقایسه‌ی عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون اصلاح شده با نانوذرات HQ-Fe3O4 و FeQ3 محتوی 8-هیدروکسی کینولین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه اراک

2 086112232813-4

10.22078/pr.2020.4027.2831

چکیده

دراین مطالعه، ابتدا از 8-هیدروکسی کینولین برای سنتز نانوذرات FeQ3 و اصلاح نانوذرت اکسیدآهن (Fe3O4) استفاده شد. سپس نانوذرات سنتزی FeQ3 و نانوذرات اصلاح شده آهن (HQ-Fe3O4) برای ساخت غشاهای نانوفیلتراسیون مورد استفاده قرار گرفتند. بنابراین با شرکت غلظت-های مختلف نانوذرات به عنوان افزودنی در پلی اتر-سولفون (PES)، غشاهای نانوفیلتراسیون PES/FeQ3 و PES/HQ-Fe3O4 ساخته شدند. جهت ارزیابی پیوندهای شیمیایی تشکیل شده در نانوذرات سنتز شده‌یFeQ3 ، نانوذرات اصلاح شده‌ی HQ-Fe3O4‌ و غشاها از آنالیز FTIR استفاده شد. همچنین جهت ارزیابی مورفولوژی ساختار غشاهای آماده شده از آنالیز SEM و AFM استفاده شد. سپس عملکرد جداسازی و فیلتراسیون غشاهای ساخته شده، توسط شار آب خالص عبوری و جداسازی نمک‌های منیزیم سولفات ارزیابی شد. نتایج، بالاترین میزان شار آب خالص غشاهای تهیه شده‌ی PES/FeQ3 و PES/HQ-Fe3O4 را L/m2h 6/17 برای غشای محتوی 5/0 درصد وزنی از نانوذرات نشان داد؛ در حالی که شار آب خالص برای غشای خالص پلی اتر سولفون (بدون نانوذره) حدود L/m2h 1/7 بود. همچنین میزان دفع سولفات منیزیم برای غشای محتوی نانوذرات FeQ3 به حدود 86% در 5/0 درصد وزنی از نانوذرات افزایش یافت و برای غشای PES/HQ-Fe3O4 به 91% در 5/0 درصد وزنی از نانوذرات اصلاح شده افزایش پیدا کرد در حالیکه میزان آن برای غشای خالص بدون نانوذره 55/58% بود. همچنین ارزیابی شار نسبت به زمان نشان داد که غشاهای اصلاح شده نسبت به غشای خالص دارای عملکرد جداسازی قابل توجهی هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The comparison of separation performance of nanofiltration membranes by HQ-Fe3O4 and FeQ3 nanoparticles including 8-hydroxyquinoline

نویسندگان [English]

  • Saeed Ansari 1
  • Sayed Mohsen Hosseini 1
1 Arak university
چکیده [English]

In this research, 8-hydroxyquinoline was applied to synthesize FeQ3 nanoparticles and modification of Fe3O4 nanoparticles. Then synthesized FeQ3 and modified iron nanoparticles (HQ-Fe3O4) were used to preparation of nanofiltration membranes. Therefore by incorporation of different concentrations of nanoparticle as an additive into the PES as membrane matrix, PES/FeQ3 and PES/HQ-Fe3O4 nanofiltration membranes were constructed. FTIR analysis was used to nanoparticle and membrane characterization. Moreover, membranes morphology was evaluated by SEM and AFM analysis. The separation performance of prepared membranes was examined by pure water flux, MgSO4 rejection. The results showed the highest pure water flux (17.6 L/m2h) for M4 in 0.5 wt.% nanoparticles for both types of membranes. While it was 7.1 L/m2h for the pure membrane. Furthermore, the MgSO4 rejection increased to 91% in 0.5wt.% of HQ-Fe3O4 nanoparticles and it was 86% in 0.5 wt.% of Fe/Q3 nanoparticles. Moreover, the fouling resistance of fabricated membranes enhanced by incorporation these nanoparticles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanofiltration membranes
  • Poly ether sulfone
  • 8-hydroxyquinoline
  • Iron Oxide Nanoparticles
  • Wastewater Treatment