ساخت غشاهای نانوفیلتراسیون پلی اتر سولفون اصلاح شده با استفاده از نانوذرات سنتز شده به وسیله تریس (هیدروکسی متیل) آمینو متان جهت بهبود عملکرد جداسازی فلز سرب و خواص ضد گرفتگی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آموزشی مهندسی شیمی دانشگاه اراک

2 عضو هیئت علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه اراک

3 گروه آموزشی شیمی دانشگاه اراک

چکیده

در این پژوهش، ابتدا غشاهای نانوفیلتراسیون پلیمری بر پایه پلی اتر سولفون به روش غوطه وری در حمام غیرحلال ساخته شده و سپس بوسیله نانوذرات آهن اصلاح شده با تریس (هیدروکسی متیل) آمینو متان به صورت سطحی اصلاح شدند. جهت شناسایی نانوذرات و بررسی مورفولوژی غشاهای ساخته شده از آنالیز های FTIR، ATR، SEM و AFM استفاده شده است. آزمایشات زاویه تماس سطحی، خواص ضد گرفتگی، شار و پس زنی نمک و جداسازی فلز سرب نیز جهت ارزیابی عملکرد غشاهای تهیه شده انجام گردیده است. با توجه به نتایج، میزان جداسازی نمک Na2SO4 از 52% مربوط به غشاء پایه به مقدار 81% مربوط به غشاء M6 (غشاء اصلاح شده با 1/0 درصد وزنی نانوذرات) و میزان جداسازی فلز سرب از 41% مربوط به غشاء پایه به 87% مربوط به غشاء M6 افزایش یافته است. زاویه تماس آب سطح غشاء از مقدار 63 برای غشاء پایه به مقدار 18 برای غشاء M6 کاهش یافته که نشان دهنده افزایش آبدوستی غشاها پس از اصلاح می باشد. افزایش چشم گیر نرخ بازیابی شار (از مقدار 28% برای غشاء پایه به 71% مربوط به غشاء M6) نیز نشان دهنده بهبود خواص ضدگرفتگی پس از اصلاح غشاء می باشد. غشاء M6 کمترین زاویه تماس، بیشترین پس زنی نمک Na2So4 و فلز سرب را در کنار شار قابل قبول ارائه داده است. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، غشاهای اصلاح شده به وسیله نانوذرات سنتز شده با تریس (هیدروکسی متیل) آمینو متان می توانند به طور موثر در فرآیند جداسازی غشایی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Fabrication and modification of modified polyethersulfone nanofiltration membranes using synthesized nanoparticles by tris(hydroxymethyl)aminomethane in order to improve Pb separation efficiency and anti-fouling properties

نویسندگان [English]

  • Samaneh Movahedi fard 1
  • ّFahime Parvizian 2
  • Kaveh Khosravi 3
1 Department of Chemical Engineering, Arak University
2 Department of Chemical Engineering,, Arak University
3 Department of Chemistry, Arak University
چکیده [English]

In this research, nanofiltration membranes based on polyethersulfone were made by phase inversion method. Then a surface modification using synthesized nanoparticles was used to improve the hydrophilicity of membranes. The effect of surface modification on separation and antifouling properties was evaluated. FTIR, ATR, SEM and AFM analyzes were used to identify nanoparticles and check the morphology of the membranes. Surface contact angle, antifouling properties, flux, salt rejection and lead removal have also been performed to evaluate the performance of prepared membranes. According to the results, the Na2SO4 rejection has increased from 52% for pristine membrane to 81% for M6 membrane (membrane modified with 0.1% by weight of nanoparticles) the amount of lead removal also has increased from 41% related to the pristine membrane to 87% related to the M6 membrane. The water contact angle of the membrane surface decreased from 63◦ for the pristine membrane to 18◦ for the M6 membrane, which indicates an increase in the hydrophilicity of the membranes after modification. A significant increase in the flux recovery ratio (from 28% for the pristine membrane to 71% for the M6 membrane) also indicates the improvement of the antifouling properties after the membrane modification. The M6 membrane provided the lowest contact angle, highest rejection of salt and lead metal along with an acceptable flux. According to the obtained results from this research, membranes modified by synthesized nanoparticles with tris (hydroxymethyl) amino methane can be effectively used in the membrane separation process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanofiltration Membrane
  • Surface Modification/Coating
  • Tris (Hydroxymethyl) Amino Methane
  • Salt Separation
  • Heavy Metal Separation
  • Antifouling
پژوهش نفت

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 08 اردیبهشت 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار