مشخصات پژوهش

عنوان	اصلاح غشای پلیمری با استفاده از نانوکامپوزیت های دما-پاسخ و به کارگیری آن در تصفیه آب
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	غشای اولترافیلتراسیون، نانوکامپوزیت دما-پاسخ، گرفتگی غشا، بنتونیت، نانولوله کربنی چند دیواره
چکیده	از زمان ظهور تکنولوژی غشا برای تصفیه آب، گرفتگی غشا یک مشکل اجتناب ناپذیر در طیف گسترده ای از کاربردهای غشایی بوده است. گرفتگی غشا به طور مداوم، با کاهش شار آب، کاهش کیفیت آب تولید شده و افزایش مصرف انرژی، کارایی فرایندهای غشایی را محدود کرده است. به طور کلی، پلیمرهای مورد استفاده برای تولید غشاهای متخلخل به طور ذاتی آب گریز هستند، در نتیجه آلاینده های آب با ایجاد برهمکنش آب گریزی مستعد تشکیل لایه گرفتگی بر روی سطح غشا هستند. غشاهای محرک-پاسخ با خواص سطحی قابل تنظیم فرصتی را برای کاهش گرفتگی غشا در عین حفظ نفوذپذیری ایجاد می کنند. در این راستا، دو نانوکامپوزیت دما پاسخ مختلف سنتز شد و به پلیمر غشا اضافه شد. در کار پژوهشی اول، سطح نانوذره بنتونیت توسط پلیمر دما-پاسخ پلی ایزوپروپیل اکریل آمید اصلاح شد. نانوکامپوزیت تهیه شده توسط روش های مختلف مانند FTIR، SEM، DLS و TGA مورد بررسی قرار گرفت. سپس غشای اولترافیلتراسیون BNT-PNIPAAmدر غلظت های 1/0، 5/0 و 1 درصد وزنی ساخته و با روش های مرسوم مانند SEM، WCA و آزمون اندازه گیری تخلخل تعیین مشخصات شد. در ادامه، آزمون شار و گرفتگی برای غشاها طی فرایند جداسازی محلول شیر خشک انجام گرفت و تکنیک تمیزسازی دما-پاسخی برای ارزیابی درصد بازیابی شار غشا اعمال شد. نتایج حاکی از آن بود که آبدوستی تمامی غشاها در اثر افزودن نانوکامپوزیت BNT-PNIPAAm افزایش یافت. غشای BNT-PNIPAAm-0.5 بهترین شار آب و درصد بازیابی شار آب را در مقایسه با دیگر غشاها نشان داد. در کار پژوهشی دوم از نانولوله های کربنی چند دیواره برای تهیه نانوکامپوزیت دما-پاسخ استفاده شد. مونومر N-ایزوپروپیل آکریل آمید از طریق پلیمریزاسیون رادیکال آزاد در سطح نانولوله های کربنی چند دیواره پلیمریزه شد. در ادامه غشاهایی با مقادیر مختلف از نانوکامپوزیت MWCNT-PNIPAAm تهیه شد و برای تصفیه پساب کارخانه لبنی پگاه مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج، غشاهای نانوکامپوزیتی MWCNT-PNIPAAm ساخته شده دارای زاویه تماس کمتر، آبدوستی، تخلخل، متوسط اندازه ی حفرات و شار آب بیشتری در مقایسه با غشای PES بودند. همچنین غشای دارای 075/0 و 05/0 درصد وزنی از نانوکامپوزیت MWCNT-PNIPAAm به ترتیب بیشترین شار آب خالص و درصد بازیابی شار آب نشان داده است.
پژوهشگران	جلال بصیری پارسا (استاد راهنما)، زینب یعقوبی بایعکلایی (دانشجو)