بررسی اثر سولفوناسیون پلیمر پایه بر ویژگی های الکتروشیمیایی غشاهای نانوکامپوزیتی تبادل کاتیونی ناهمگن

در این پژوهش غشاهای تبادل کاتیونی ناهمگن بر پایه پلی وینیل کلرید با استفاده از حلال تتراهیدروفوران و پودر ذره‌های رزین تهیه شد. غشاهای مورد نظر با استفاده از روش قالب گیری محلول پلیمری ساخته شدند. در ابتدا اثر سولفوناسیون پلیمر پایه غشا و میزان غلظت آن در ساختار غشا، بر ویژگی‌های الکتروشیمیایی غشاها مورد بررسی قرار گرفت. سپس نمونه بهینه با استفاده از نانو ذره‌های اکسید آهن- نیکل، دوباره مورد اصلاح قرار گرفت. نتیجه‌های به‌دست آمده نشان می دهد که افزایش میزان غلظت پلیمر سولفونه شده در ساختمان غشاها سبب افزایش میزان آب آن (از %4/29 به %1/35) و ظرفیت تبادل یونی (از 7/2 به 2/3) شده است. همچنین غشاهای تهیه شده عدد انتقالی و انتخاب پذیری مناسبی به ترتیب در بازه‌ی 93% ـ 91% و 89% ـ 85%  از خود نشان دادند. میزان شار یونی غشاها، با افزایش میزان غلظت پلیمر سولفونه شده (تا 80 درصد وزنی) روند افزایشی داشت و سپس با افزایش بیش‌تر میزان غلظت پلیمر سولفونه شده از 80 تا 100 درصد وزنی به آرامی کاهش یافت. مقاومت الکتریکی غشاها نیز با افزایش میزان غلظت پلیمر عامل دار شده در بدنه غشا به میزان %6/27 کاهش یافت. همچنین استفاده از نانو ذره‌های آهن اکسید ـ نیکل در ساختار غشاها،سبب بهبود عملکرد آنها به صورت چشمگیری شد. غشاهای اصلاح شده نانو کامپوزیتی ویژگی‌های جداسازی بهتری در مقایسه با نمونه اصلاح نشده از خود نشان دادند. مطالعه‌ها صورت پذیرفته برای صنایع الکترو ـ غشایی به‌ویژه الکترودیالیز کاربری داشتهو می‌تواند برای بهبود و افزایش میزان عملکرد سامانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.