حذف آلاینده های آروماتیک از آب به وسیله غشاهای نانو کامپوزیتی پلیمر-گرافن

غشا نانوکامپوزیتی اولترافیلتراسیون به کمک مخلوط سازی و به روش جدایش فازی با استفاده از پلی وینیل کلراید و پلی اتیلن گلیکول و حلال دی متیل فرم آمید و نانو ذرات نانوگرافن و نانوسیلیکا ساخته شد. مطالعه حاضر به بررسی اثر افزودنی های متفاوت یعنی گرافن و نانوسیلیکا در جداسازی امولسیون آب/آروماتیک می پردازد. به همین منظور ابتدا غشا کامپوزیتی ازجنس پلی وینیل کلراید و پلی اتیلن گلیکول تولید شده و در مرحله بعد، جهت یافتن غشا بهینه، در مراحل جداگانه از مقدارهای متفاوتی از نانوگرافن و نانوسیلیکا استفاده گردید. بر همین اساس تک تک غشاهای تولید شده با امولسیون آب/آروماتیک آزمایش شده و مقدار بهینه نانوگرافن 1% در غشا و نانو سیلیکا 5/0% در غشا دیگر به دست آمد. در آخرین گام جهت بررسی اثر حضور دو نوع افزودنی به طور هم زمان بر روی عملکرد غشا، از 1% گرافن و 5/0% نانوسیلیکا در ساختار نانوکامپوزیت استفاده گردید. جهت مقایسه عملکرد، این سه غشا در شرایط عملیاتی متفاوت از جمله با فشارهای گوناگون، با تغییر غلظت آروماتیک موجود در امولسیون و همچنین با حضور آروماتیک های گوناگون به صورت مجزا در امولسیون آزمایش شدند. این سه غشا عملکرد مناسبی در جداسازی تولوئن و زایلین از خود نشان دادند اما در جداسازی بنزن، غشا دارای نانوگرافن و غشا حاوی هر دو پرکننده کارکرد بهتری نسبت به غشا حاوی نانو سیلیکا داشتند. شار عبوری از غشا حاوی هر دو پرکننده مناسب تر از دو غشا دیگر بوده اما گرفتگی هر سه غشا در یک رنج و بازگشت پذیری این گرفتگی، برای غشا حاوی گرافن از مابقی مناسب تر بود. مورفولوژی سطحی و سطح مقطع غشا توسط میکروسکوپ الکترونی پویشی sem بررسی گردید که سایز حفرات روی سطح غشاها و ساختار حفرات آنها عملکرد غشاها را تایید نمود.