ساخت غشای تبادل کاتیونی ناهمگن لایه نازک با استفاده از لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان دارای نانوذرات مس اکسید

فرضیه:

 در این پژوهش، سطح غشای تبادل کاتیونی ناهمگن، با استفاده از لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان دارای نانوذرات مس اکسید به منظور استفاده در فرایند الکترودیالیز اصلاح شد. اثر لایه سطحی ایجادشده بر ساختار، خواص انتقالی، جداسازی و ضدباکتریایی غشاها بررسی شد.

غشاهای دولایه با روش پوشش دهی-غرقه ای تهیه شدند. آزمون های میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، پراش سنجی پرتو Xو (XRD)، طیف نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) به همراه آزمون های مقاومت الکتریکی، شار یون، حذف فلزات سنگین، محتوای آب، زاویه تماس و عملکرد ضدباکتریایی برای ارزیابی غشاها به کار گرفته شدند.

نتایج آزمون پراش پرتو X و طیف زیرقرمز تبدیل فوریه تشکیل لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان-نانوذرات مس اکسید را روی سطح غشای پایه تایید کرد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی تشکیل لایه نسبتا یکنواختی را روی سطح غشاهای اصلاح شده نشان داد. مقدار محتوای آب غشاهای دولایه نسبت به غشای پایه روندی افزایشی داشت. در حالی که نتایج افزایشی زاویه تماس، حاکی از افزایش مقدار زبری سطح غشاها بود. مقاومت الکتریکی غشاهای دولایه ابتدا با به کاگیری نانوذرات مس اکسید در لایه سطحی تا %46 کاهش یافت و این در حالی است که شار یون تک ظرفیتی حدود %50 و نیز شار دوظرفیتی برای فلزات سنگین تا بیش از %300 افزایش یافت. اما در غلظت های بیشتر نانوذرات مس اکسید در لایه سطحی، مقاومت الکتریکی غشاها دوباره افزایش یافت و شار غشاها روندی کاهشی نشان داد. غشاهای دولایه نانوکامپوزیتی قابلیت زیادی در حذف یون های فلز سنگین مس و نیز عملکرد ضدباکتریایی مناسبی در برابر Escherichia coli نشان دادند. از بین نمونه های تهیه شده غشای دولایه دارای %0.001 وزنی نانوذرات مس اکسید عملکرد بهتری نسبت به غشای پایه و سایر غشاهای اصلاح شده نشان داد.