|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۲۸، شماره ۶، صفحات ۴۹۳-۴۷۷
|
|
|
| عنوان فارسی |
آثار نانوذرات TiO۲ و ZnO بر ساختار و رفتار گرفتگی غشاهای پلی‌اتیلنی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
از روش‌های مؤثر برای افزایش آبدوستی غشاهای پلیمری و کاهش گرفتگی آنها، گنجاندن نانوذرات معدنی در ماتریس غشاهای پلیمری است. از میان نانوذرات معدنی متعددی که در ساخت غشاهای پلیمری ماتریس آمیخته استفاده می‌شوند، TiO2 و ZnO به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خاص از اهمیت ویژهای برخوردارند. در پژوهش حاضر، اثر نانوذرات TiO2 و ZnO بر ساختار و رفتار گرفتگی غشاهای نانوکامپوزیتی پلی‌اتیلنی بررسی شد. از پلی‌اتیلن پرچگالی به‌عنوان پلیمر و از TiO2 و ZnO به‌عنوان نانوذرات معدنی استفاده شد. غشاها با استفاده از روش جدایی فاز با القای گرمایی ساخته شدند و از روش‌های مختلف شامل FESEM، TEM، EDX، AFM، اندازه‌گیری زاویه تماس، اندازه‌گیری شار آب خالص و شعاع متوسط حفره‌ها برای تعیین مشخصات ساختاری و سطحی غشاها استفاده شد. افزون بر این، عملکرد غشاها در جداسازی محلول %1 وزنی کلاژن بررسی شد و هم‌زمان پدیده گرفتگی غشاها به کمک پروتئین کلاژن به‌طور کامل مطالعه شد. تصاویر FESEM نشان داد، تمام غشاهای ساخته شده دارای ساختار برگی‌شکل بوده و بنابراین سازوکار جدایی فاز در مرحله ساخت از نوع جامد-مایع است. وجود نانوذرات در ساختار غشاها با روش‌های TEM و EDX تأیید شد. مطابق با مدل Wenzel، مقدار زاویه تماس غشاهای هیبریدی به دلیل افزایش زبری سطحی، کاهش چندانی نیافت، اما شار آب خالص عبوری از غشاها با افزایش مقدار نانوذرات افزایش یافت. در نهایت مشخص شد، به دلیل خواص ضدگرفتگی TiO2 و ZnO مقدار گرفتگی برگشت‌پذیر، بازیابی شار و مقاومت در برابر گرفتگی به وسیله پروتئین کلاژن با افزایش مقدار نانوذرات افزایش می‌یابد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
غشای پلی‌اتیلنی، TiO2، ZnO، میکرفیلترکردن، گرفتگی غشا، |
|
| عنوان انگلیسی |
Effects of TiO2 and ZnO Nanoparticles on the Structure and Fouling Behavior of Polyethylene Membranes |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Incorporation of inorganic nanoparticles into polymer matrices is a method to increase the hydrophilicity and to reduce fouling in polymer membranes. Among different types of inorganic nanoparticles employed in mixed matrix membranes, TiO2 and ZnO play significant role in their unique physical and chemical properties. In the present work, the effect of TiO2 and ZnO nanoparticles on the structure and fouling behavior of polyethylene membranes was studied. High density polyethylene (HDPE) was used as polymer and TiO2 and ZnO were of nanoparticle size. Thermally induced phase separation method was used to prepare membranes and different characterization methods including (field emission scanning electron microscopy (FESEM), transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), atomic force microcopy (AFM), contact angle, pure water flux and mean pore radius measurements were acquired to evaluate the structure and surface of the membranes. Moreover, the performance and fouling of the membranes were studied by separating 1 wt% collagen protein solution. The results of FESEM images showed that all the membranes had leafy structure, indicating solid-liquid phase separation during membrane preparation. The results of TEM and EDX confirmed the presence of nanoparticles in the membranes. Based on the Wenzel model, contact angle of the membranes was not reduced by increasing the content of hydrophilic nanoparticle due to increased surface roughness. However, pure water flux of the membranes increased as the content of nanoparticles increased. Finally, it was shown that the incorporation of nanoparticles increased reversible fouling, flux recovery and fouling resistance of the membranes in separation of collagen protein solution due to the antifouling properties of TiO2 and ZnO nanoparticles. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
یونس جعفرزاده |
تبریز، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 1996-513335
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی سهند (Sahand university of technology)
رضا یگانی |
تبریز، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 1996-513335
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی سهند (Sahand university of technology)
مرضیه صداقت |
تبریز، دانشگاه صنعتی سهند، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 1996-513335
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی سهند (Sahand university of technology)
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_1327_359.html |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/968/article-968-197094.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|