|
|
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۷، شماره ۳، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
ساخت و اصلاح سطح غشای نانوصافشی لایه نازک برپایه پلی‌اترسولفون با استفاده از آکریلیک اسید-نانوالیاف برای تصفیه آب |
|
| چکیده فارسی مقاله |
فرضیه: در این پژوهش، غشای لایه نازک نانوصافشی بر پایه پلی‌اترسولفون، با استفاده از آکریلیک اسید و نانوالیاف کربن، تهیه شد و اثر لایه سطحی ایجادشده بر جداسازی فلز سنگین و خواص ضدجرم‌گرفتگی غشا ارزیابی شد.
روش‌ها: غشاهای لایه نازک به‌کمک روش پوشش‌دهی-غوطه‌وری، تهیه شدند. مشخصات غشاها با میکروسکوپی الکترون پویشی (SEM) و طیف‌سنجی زیر‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR) ارزیابی شد. همچنین با استفاده از الگوریتم طراحی آزمایش تاگوچی، اثر لایه سطحی ایجادشده بر خواص فیزیکی و شیمیایی غشاها نظیر اندازه حفره‌ها و آب‌دوستی و عملکرد آن‌ها از نظر شار آب خالص، شار و پس‌زنی نمک سدیم سولفات و مقدار حذف فلزات سنگین بررسی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد، غشای اصلاح‌شده با غلظت آکریلیک اسید %2.5، غلظت نانوالیاف کربن 0.5% و زمان انجام واکنش 3h، دارای آب‌دوستی بیشتر و اندازه حفره‌های بزرگ‌تر در مقایسه با سایر غشاهاست. تصاویر ثبت‌شده با SEM از مقطع غشاهای اصلاح‌شده، نشان داد، مقادیر مناسب پارامترهای اصلاح سطح، موجب تشکیل لایه پلی(آکریلیک اسید) با تراکم مناسب، پراکندگی مطلوب نانوذرات و بدون تشکیل کلوخه در بدنه غشای بهینه شده است. نتایج حاکی از بهبود شایان توجه شار عبوری محلول فلز سنگین از غشای بهینه نسبت به غشای خام بود. همچنین کاهش شار در غشای بهینه، %1.16 کمتر از نمونه اصلاح‌نشده بود که نشان‌دهنده مقاومت مناسب غشای اصلاح‌شده در برابر گرفتگی است. مقدار حذف یون مس، کروم و سرب به‌کمک غشای خام به‌ترتیب 58.9، 52.0، و %62.3 و برای غشای بهینه به‌ترتیب 82.3، 80 و %89.5 اندازه‌گیری شد. نتایج حاکی از عملکرد بهتر غشای اصلاح‌شده در حذف فلز سرب در مقایسه با مس و کروم بود. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
غشای لایه نازک نانوفیلتراسیون،
اصلاح سطح،
پلی آکریلیک اسید/نانوفیبرکربن،
حذف فلز سنگین،
مقاومت ضد گرفتگی، |
|
| عنوان انگلیسی |
Fabrication and Surface Modification of PES-Based Thin-Film Nanofiltration Membranes Using Acrylic Acid/Carbon NanofibersforWater Treatment |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Hypothesis: Thin-film nanofiltration membranes based on polyether sulfone were prepared using acrylic acid and carbon nanofibers, and the effect of the coating layer on heavy metal separation and antifouling properties of the membrane was evaluated
Methods: Thin film nanofiltration membranes were prepared using dip-coating technique. The properties of the pristine and modified membranes were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) images and Fourier transform infrared (FTIR) analysis. Also, by the Taguchi experimental design algorithm, the effect of the coating layer on the physical and chemical properties of the membranes such as pore size membrane hydrophilicity, and their performance in terms of pure water flux, sodium sulfate rejection and flux, and heavy metal removal efficiency were investigated.
Findings: The results revealed that the modified membrane with 2.5% acrylic acid 0.5% carbon nanofiber, and 3 h of reaction time exhibited higher hydrophilicity and larger pore size than other membranes. SEM images of the modified membranes revealed that appropriate amounts of surface modification parameters led to the formation of a polyacrylic acid layer with suitable density and desirable dispersion of nanoparticles and no agglomeration in the optimized membrane structure. The results indicated a significant improvement in the permeation flux of heavy metal solutions through the optimized membrane compared to the pristine membrane. Additionally the flux reduction in the optimized membrane was 16.1% less than that of the unmodified sample, demonstrating the suitable resistance of the modified membrane to fouling. The removal percentage of Cu, Cr and Pb was 58.9%, 52.0%, and 62.3% for the neat membrane, whereas it was 82.3%, 80.0%, and 89.5% for the superior modified membrane, respectively. The results indicated that the modified membrane performed better in removing lead than copper and chromium. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
غشای لایه نازک نانوفیلتراسیون,
اصلاح سطح,
پلی آکریلیک اسید/نانوفیبرکربن,
حذف فلز سنگین,
مقاومت ضد گرفتگی |
|
| نویسندگان مقاله |
رضا محمدقاسمی |
اراک، دانشگاه اراک، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی شیمی، کد پستی 8349-8-38156
محدثه بیات |
اراک، دانشگاه اراک، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی شیمی، کد پستی 8349-8-38156
سمانه کودزری فراهانی |
اراک، دانشگاه اراک، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی شیمی، کد پستی 8349-8-38156
سیدمحسن حسینی |
اراک، دانشگاه اراک، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی شیمی، کد پستی 8349-8-38156
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jips.ippi.ac.ir/article_2088_cebe7665ba687c5ef6ebf5d8b928b018.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| 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
|