کاربرد غشاهای لایه نازک پلی آمیدی دارای نانولوله های اصلاح شده منگنز اکسید برای حذف یون های سدیم و مس

فرضیه:

 امروزه با توسعه صنایع مختلف و تخلیه فاضلاب های صنعتی، آلودگی محیط زیست و منابع آبی به طور گسترده رو به افزایش است. فناوری غشایی روشی پیشرفته و امیدوارکننده برای تصفیه آب و پساب است که از این میان فناوری نانوفیلترکردن به طور گسترده در زمینه تصفیه آب و نمک زدایی آب دریا به کار گرفته می شود.

در این پژوهش، عملکرد غشاهای نانوفیلتری لایه نازک پلی آمیدی دارای نانولوله های منگنز اکسید و نانولوله های منگنز اکسید اصلاح شده بررسی شده است. پس از سنتز آب گرمایی نانولوله، سطح داخلی آن ها با پلی دوپامین اصلاح شده و سپس عملکرد آن ها در غشاهای لایه نازک پلی آمیدی (از نظر پس زنی یون های تک ظرفیتی و دوظرفیتی و شار عبوری) بررسی شد.

ساختار نانولوله های اصلاح نشده و اصلاح شده با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، اندازه گیری سطح ویژه (BET) و پراش سنجی پرتو X (XRD) تعیین شد. همچنین، شکل شناسی و ساختار غشاهای لایه نازک با میکروسکوپی الکترونی پویشی ارزیابی و عملکرد غشاها با اندازه گیری شار عبوری، زاویه تماس و مقدار پس زنی یون های سدیم و مس بررسی شد. غشای دارای %10/0 وزنی نانولوله اصلاح شده حداکثر مقدار شار آب خالص عبوری (L/m2h 6/18) را با افزایشی معادل %60/21 در مقایسه با غشا پایه نشان داد. آب دوست کردن نانولوله ها و ایجاد حفره های کوچک در سطح لایه نازک غشاها به افزایش شار عبوری منجر شده است، ضمن اینکه مسیر اضافی برای عبور آب از درون نانولوله ها نیز وجود دارد. حداکثر پس زنی یون سدیم (%02/97) برای غشای دارای %2/0 وزنی نانولوله اصلاح شده را می توان به قرارگیری نانولوله ها روی یکدیگر و ممانعت فضایی بیشتر، کاهش قطر داخلی نانولوله ها با پوشش دهی و عبور آب از درون نانولوله ها نسبت داد.