مطالعه رفتار گرفتگی غشاهای ماتریس ترکیبی پلی اتیلنی حاوی نانوذرات سیلیکای سنتز شده طی فیلترکردن محلول هیومیک اسید

با توجه به اینکه اکثر آلاینده های موجود در آب، برهم کنش قوی با سطوح آبگریز دارند، بنابراین برای غشاهای پلی اتیلنی کاهش شار عبوری به واسطه جذب برگشت ناپذیر آلاینده ها روی سطح این غشاها و گرفتگی حفره ها مشاهده می شود. در همین راستا، در پژوهش حاضر، بهبود خواص غشای پلی اتیلنی از نظر شار عبوری و مقاومت در برابر گرفتگی با پخش نانوذرات سیلیکا مطالعه شده است. در مرحله اول، نانوذرات سیلیکا با استفاده از روش سل-ژل در دو غلظت 0.5 و 1 مولار از آمونیاک سنتز و سپس از نانوذرات سنتز شده با اندازه کوچک تر (با چهار ترکیب درصد 0، 0.5، 1 و %2 وزنی)، برای ساخت غشاهای ماتریس ترکیبی استفاده شد. از آزمون های FE-SEM و EDX به ترتیب برای بررسی شکل شناسی و حصول اطمینان از وجود نانوذرات در ساختار غشا استفاده شد. نتایج حاصل از بررسی شار عبوری آب خالص نشان داد، غشای ماتریس ترکیبی حاوی 1% نانوذرات سیلیکا دارای حداکثر شار عبوری ، 30L/m2.h در میان سایر غشاهاست. افزون بر این، عملکرد غشاها طی فیلترکردن محلول هیومیک اسید، به عنوان مهم ترین آلاینده های منابع آبی، با استفاده از مدل های گرفتگی کلاسیک مطالعه شد. نتایج مربوط به سازوکارهای گرفتگی حاکی از آن است که برای غشاهای خالص و ماتریس ترکیبی حاوی 0.5 و %2 نانوذرات، افزون بر سازوکار تشکیل لایه کیک، سازوکار گرفتگی متوسط حفره ها نیز مشاهده می شود. درحالی که سازوکار غالب برای غشای دارای %1 نانوذرات، فقط سازوکار تشکیل لایه کیک گزارش شد. بررسی مقاومت غشاها در برابر گرفتگی نشان داد، غشای حاوی %1 نانوذرات سیلیکا دارای بیشترین مقدار بازیابی شار %58 و نیز بیشترین نسبت گرفتگی برگشت پذیر به گرفتگی کل %52 است.