غشاهای ماتریس ترکیبی پلی اتر سولفون-نانوذرات MIL-53(Al) در جداسازی رنگینه از محلول های آبی

نانوفیلترکردن روش سودمندی برای جداسازی و خالص سازی مخلوط های آبی و غیر آبی است و در کاربردهای مختلفی از جمله پس زنی رنگینه از آب استفاده می شود که مهم ترین کاربرد این حوزه است. در بهبود عملکرد پس زنی و شار غشاها، که دو عامل بسیار مهم در تعیین عملکرد غشای نهایی هستند، همچنان چالش هایی وجود دارد. بر این اساس در پژوهش حاضر، از نانوذرات MIL-53(Al) به دلیل داشتن خواصی همچون آب دوستی زیاد، اندازه حفره های کم و نیز پایداری زیاد در محیط های آبی استفاده شدند.

در این مطالعه، ابتدا نانوذرات MIL-53(Al) سنتز شدند. سپس، غشاهای ماتریس ترکیبی از پلی اتر سولفون دارای نانوذرات MIL-53(Al) با روش ادغام شده جدایی فاز القایی با بخار و ضدحلال برای جداسازی رنگینه از محلول های آبی تهیه شدند که در آن از دی اکسان به عنوان حلال کمکی استفاده شد. در نهایت، بررسی و شناسایی نانوذرات و غشاهای تهیه شده با آزمون های طیف نمایی نشر نوری با پلاسمای جفت شده القایی، طیف نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه با بازتاب کلی تضعیف شده (FTIR)، پراش سنجی پرتو X، تعیین زاویه تماس و میکروسکوپی الکترونی نشر میدانی (FE-SEM) انجام شد.

ترکیب درصدهای مختلف غشا با مقادیر متفاوت MIL-53(Al)  تهیه شدند تا غشایی با عملکرد برتر برای کاربرد در پس زنی رنگینه با شار زیاد به دست آید. عملکرد غشاهای ساخته شده برای پس زنی رنگینه های مختلف (شامل سبز متیل، رودامین B، بلور بنفش و آبی متیلن) از محلول های آبی بررسی و مشخص شد ،غشای بهینه دارای عملکرد عالی در پس زنی رنگینه ها (شامل 99.8، 99.5، 99.2 و 97.1 به ترتیب برای سبز متیل، رودامین B، بلور بنفش و آبی متیلن) و نیز شار زیاد (6.1L/m2.h.bar) است. عملکرد بلندمدت غشای بهینه نیز بررسی شد که بر اساس آن غشا پس زنی رنگینه و نیز شار نسبتا ثابت با گذشت زمان را نشان داد.