سیمین اسدآبادی

هدف از انجام این پایان‌نامه سنتز غشاء کامپوزیت فیلم-نازک با استفاده از بستر ماتریس مختلط بر پایه پلی‌اترسولفون (PES) متخلخل حاوی گرافن اکساید-چیتوسان ‌به همراه لایه چارچوب کووالانس-آلی (COF) و در نهایت حذف آلاینده‌های رنگی و معدنی بوده است. برای این منظور ابتدا گرافن اکساید (GO) سنتز شده و با اتصال شیمیایی آن به چیتوسان (CS) یک هیدروژل سبک تهیه گردید. سپس، ده غشاء ماتریس مختلط با بستر پلی‌اتر سولفون (w/w %16)، حفره‌ساز پلی‌وینیل‌پیرولیدون (2%، PVP) و مقادیر متفاوت از مخلوط گرافن اکساید و چیتوسان (GO+CS) و یا هیدروژل (GO-CS) به روش وارونگی فاز در دمای محیط سنتز شد. میزان شار عبوری و پس‌زنی رنگ متیل ویولت B2 نشان داد که غشاء حاوی هیدروژل نسبت به مخلوط GO و CS‌ عملکرد بالاتری داشته است. بنابراین، بهترین غشاء با نام اختصاری Run9 که حاوی 2% هیدروژل بود انتخاب شده و فیلم نازک COF به روش پلیمریزاسیون بین‌سطحی یک طرفه بر سطح آن ایجاد شد و با نام Run9-COF معرفی گردید. بدین ترتیب عملکرد این غشاء از نظر میزان تخلخل، آب‌دوستی، توانایی در حذف انواع رنگ‌های کاتیونی، آنیونی و نمک کلسیم کلرید، گرفتگی و پایداری فیزیکی و شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مقایسه نتایج، تمام آزمایش‌ها بر روی Run9-COF و سه غشاء دیگر شامل PES (Run1)، غشاء PES حفره‌دارشده با PVP (Run2) و Run9 انجام شد. لازم به ذکر است که جهت شناسایی این چهار غشاء از تکنیک‌های FT-IR، XRD، FE-SEM و AFM بهره گرفته شد. بیشترین میزان تخلخل (22/73 درصد)، کمترین زاویه تماس (°23/39)، بیشترین درصد حذف رنگ (98 درصد برای رنگ کاتیونی متیل ویولت B2) و کمترین گرفتگی در غشاء Run9-COF مشاهده شد. همچنین، این غشاء پایداری فیزیکی قابل قبول داشته و در محیط‌ خنثی تا بازی بیشترین راندمان حذف رنگ را نشان داده است. حضور گروه‌های عاملی هیدروکسیلی، کربوکسیلی، آمینی و سولفونی در ساختار این غشاء سبب آب‌دوستی و ایجاد پیوند هیدروژنی، برهم‌کنش الکتروستاتیکی و پیوندکئوردیناسیونی بین اجزاء غشاء و آلاینده‌ها شده و عملکرد این غشاء را بهبود بخشیده است.