ساخت غشاهای ماتریس ترکیبی ضدمیکروب با نانوذرات روی اکسید، مس اکسید و نانوکامپوزیت مس اکسید-روی اکسید

فرضیه:

غشاهای فراصافشی با جداسازی ترکیبات و مواد با وزن مولکولی زیاد، نقش مهمی در فرایندهای شیمیایی دارند ،اما یکی از معایب این فرایند، جرم گرفتگی غشایی است و در مواردی که خوراک ورودی بستر مناسبی برای رشد میکروارگانیسم ها باشد، جرم گرفتگی زیستی نیز باعث کاهش بازده فرایند می شود. برای رفع جرم گرفتگی زیستی، روش های متعددی پیشنهاد شده است که یکی از کارآمدترین روش ها، استفاده از غشاهای دارای نانوذرات است.

روش ها:

در این پژوهش، از نانوذرات روی اکسید، مس اکسید و نانوکامپوزیت روی اکسید-مس اکسید (ZnO/CuO) با سه غلظت 1، 3 و %5 وزنی در غشای بر پایه پلی (وینیل کلرید) (PVC) برای بهبود خواص ضدمیکروبی استفاده شده است. ابتدا نانوذرات با روش هم رسوبی سنتز و خواص آن ها با آزمون های XRD و FTIR، ارزیابی شد. در ادامه، غشاهای ماتریس ترکیبی تهیه شده و خواص آن ها از نظر شار تراوش (عبوردهی)، تخلخل و زاویه تماس بررسی شد.

یافته ها:

برای بررسی خواص ضدمیکروبی غشاها، از آزمون میکروبی هاله عدم رشد در برابر باکتری گرم منفی اشرشیا کلی استفاده شد که در بین غشاهای تهیه شده، غشای دارای %5 وزنی نانوذره ZnO با قطر هاله 9mm و غشاهای دارای %3 وزنی نانوذره ZnO  و %5 وزنی CuO با قطر هاله 8.1mm  بیشترین خاصیت ضدمیکروبی را نشان دادند. بررسی ها نشان داده است، نانوذرات سنتزی قابلیت ارتقای خواص غشاهای PVC نظیر مقدار آب دوستی (کاهش زاویه تماس از °28/86 به °55/67) و نیز ایجاد خاصیت ضدمیکروبی را در غشاها داشته است. از این روش می توان برای کاهش جرم گرفتگی زیستی غشاها در فرایندهای جداسازی استفاده کرد.