اصلاح غشای نانوکامپوزیت پلی سولفون با استفاده از نانوذرات سلولز برای حذف فلز سنگین سرب از آب

در این پژوهش اصلاح غشای نانوکامپوزیت پلی سولفون با استفاده از نانوذرات سلولز برای حذف فلز سنگین سرب ازآب بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. غشا نانوکامپوزیت فیلم نازک نانوذرات سلولز بوسیله پلیمریزاسیون بینسطحی تهیه شود. مورفولوژی غشا توسط SEM مورد بررسی قرار گرفت. از ویژگی های FTIR و XRD شکل گیری موفق لایه پلی آمید تایید شد. در حالی که طیف های XRD اتصال نانوذرات سلولز را در لایه پلی آمید تایید کرد. همچنینعملکرد غشای نانوکامپوزیت نانوذرات سلولز بر روی حذف فلز سنگین سرب از آب مورد بررسی قرار گرفت. این فرآیند درشرایط عملیاتی غلظت نانوذرات سلولز ۰/۰۲، ۰/۰۶ و ۰/۱ درصد جرمی، فشار ۸ بار و دبی ۲/۵ لیتر بر دقیقه و دمای ۲۷ درجه سانتی گراد انجام شد. نتایج نشان دادکه با اضافه کردن نانوسلولز با غلظت های مختلف به سطح غشا خالص یک حالتکلوخه ای به واسطه وجود نانوذرات ایجاد می شود. بعلاوه، وجود لکه های سفید رنگ در سطح غشاهای نانوکامپوزیت وجودنانوسلولز با غلظت های متفاوت در سطح غشا را تایید می کند. همچنین مقادیر زاویه تماس سطح فوقانی غشاها اندازه گیریشد که با افزودن نانوسلولز به محلول پلیمری، زاویه تماس سطح غشا با آب کاهش یافته است. کاهش زاویه تماس آب بهمعنی افزایش آبدوستی غشای نانوکامپوزیت می باشد. همچنین با افزودن نانوسلولز به غشای خالص زبری سطح نسبت بهغشای خالص (بدون حضور نانوسلولز) افزایش یافته است. این امر بدلیل تجمع ذرات نانوسلولز در سطح غشای نانوکاپوزیتمی باشد. لذا افزایش زبری سطح غشای نانوکاپوزیت باعث افزایش سطح غشا میگردد. شار عبور آب خالص از غشاهاینانوکامپوزیت با افزودن درصدهای وزنی متفاوت نانوسلولز از غشای خالص (بدون افزودن نانوسلولز) بیشتر است. کمترین وبیشترین مقدار شار آب عبور به ترتیب مربوط به غشای خالص با مقدار ۸/۶۹L/m(۲).hr و غشا با افزودن ۰/۰۵ درصد وزنی نانوسلولز با مقدار ۱۷/۰۸L/m(۲).h بدست آمد که میزان ۷۷/۳۹ درصد افزایش شار آب عبوری نسبت به غشا خالص را داریم. با افزودن نانوسلولز ۰/۰۱ درصد وزنی به غشای نانوکامپوزیت نسبت به درصدهای وزنی ۰/۰۵ و ۰/۱ درصد دفع سرب در سطح بالاتری قرار دارد. بیشترین مقدار دفع سرب از غشاهای نانوکامپوزیت مربوط به غشا با افزودن ۰/۰۱ درصد وزنی نانوسلولز با مقدار ۹۸/۳۸ درصد بدست آمد که میزان ۸/۴۸ درصد افزایش درصد دفع سرب نسبت به غشا خالص را داریم.

کلیدواژه ها:

غشا ، نانوکامپوزیت ، پلی سولفون ، نانوذرات سلولز ، سرب