اصلاح ساختار زیر لایه غشاهای لایه نازک نانوکامپوزیتی اسمز مستقیم برای کنترل قطبش غلظتی درونی

thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی شیمی
author فاطمه پورحسین علمداری
adviser محسن جهانشاهی احمد رحیم پور
publication year 1393

abstract

فرآیند اسمز مستقیم به دلیل کاهش مصرف انرژی در نمک زدایی مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. اما قطبش غلظتی داخلی، به عنوان یکی از محدودیت هایی که می تواند فلاکس آب عبوری از غشا اسمز مستقیم را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد، در نظر گرفته می شود. در این پروژه غشا لایه نازک کامپوزیتی به منظور استفاده در فرآیند اسمز مستقیم به روش پلیمریزاسیون سطحی بر روی زیرلایه پلی سولفونی سنتز شد. شرایط مختلف ساخت غشا، شامل غلظت پلیمرها و نانو ذرات سیلیکا مورد بررسی قرار گرفتند. غشاهای ساخته شده با اسپکتومتر مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، اتمی و اندازه گیری آب دوستی سطح مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد فرآیند اسمز مستقیم با استفاده از محلول ده میلی مولار نمک سدیم کلراید به عنوان خوراک و محلول دو مولار نمک سدیم کلراید به عنوان محلول اسمزی در هر دو جهت گیری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت پلی سولفون و پلی وینیل پیرولیدون سبب بهبود میزان پس زنی نمک و فلاکس آب اسمزمستقیم گردید. در بهینه ترین شرایط ساخت غشا (16 در صد وزنی پلی سولفون و 2 در صد وزنی پلی وینیل پیرولیدون) میزان پس زنی 82% و فلاکس آب l/m2h 45/9 حاصل گردید. زیرلایه های نانو کامپوزیتی با اضافه کردن مقادیر مختلفی از نانو ذرات سیلیکا (از 0 تا 4 درصد وزنی) درون ماتریکس پلیمری آماده شدند. زیر لایه های نانو کامپوزیتی سنتز شده از لحاظ آبدوستی، زبری، مورفولوژی مقطع عرضی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داده است با افزایش غلظت نانو ذرات سیلیکا آبدوستی و زبری زیر لایه افزایش یافته است و همچنین ساختار انگشت گون در زیرلایه ها نیز گسترش یافته است. سپس لایه نازک پلی آمیدی بوسیله پلیمریزاسیون در فصل مشترک روی سطح زیر لایه های نانو کامپوزیتی ساخته شد و نتایج نشان داده است تراوایی آب در غشا با زیر لایه نانو کامپوزیتی در مقایسه با غشا با زیر لایه پلی سولفونی بهبود یافته است. در بهترین حالت فلاکس آب اسمز مستقیم غشاها با زیر لایه نانو کامپوزیتی l/m2h57/17 که تقریبا دو برابر غشا با زیر لایه پلی سولفونی می باشد. افزایش تراوایی آب می تواند به کاهش پارامتر ساختاری غشا و در نتیجه کاهش پدیده قطبش غلظتی در غشا نسبت داده شود. براساس نتایج بدست آمده در این پروژه می توان نتیجه گرفت که اضافه کردن مقادیر مناسبی از نانوذرات سیلیکا در زیر لایه پلی سولفونی می تواند عملکرد غشاهای لایه نازک کامپوزیتی را در فرآیند اسمز مستقیم بهبود بخشد.

similar resources

ارتقای خواص و عملکرد نمک‌زدایی غشاهای مرکب نازک لایه اسمز معکوس با استفاده از نانوذرات

فناوری غشایی اسمز معکوس (RO) یکی از روزآمدترین و پیشرفته ترین روش های نمک زدایی از آب های شور و لب شور است. غشای مرکب نازک لایه (TFC) پلی آمیدی پر مصرف ترین غشای مورد استفاده در این فرایند به شمار می رود. با این حال، موانعی چون برقراری تبادل بین شار آب تراویده، دفع نمک، و گرفتگی، به خصوص گرفتگی زیستی، باعث افت عملکرد آن می شود. یکی از راهبردهای امیدوار کننده برای بهبود خواص غشاء TFC، ترکیب نانو...

full text

اصلاح سطح غشاهای تبادل کاتیون با لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان و گرافن اکسید اصلاح‌شده با پلی‌آنیلین

فرضیه: در این پژوهش، سطح غشاهای تبادل کاتیون ناهمگن بر پایه پلی(وینیل کلرید) با استفاده از لایه کامپوزیتی کیتوسان و نانوکامپوزیت گرافن اکسید-پلی‌آنیلین به منظور استفاده در فرایند الکترودیالیز اصلاح شد.روش‌ها: نانو کامپوزیت‌های گرافن اکسید-پلی‌آنیلین از پلیمرشدن اکسایشی-شیمیایی درجای آنیلین در مجاورت نانوصفحه‌های گرافن اکسید تهیه شدند. برای ارزیابی غشاها، طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه، میکروسکوپ ...

full text

اصلاح ساختاری غشای پلیمری پلی‌اتر سولفون با نانوذرات SiO2/ZIF-8 برای فرایند اسمز مستقیم

فرضیه: با وجود کاربرد گسترده غشاهای نانوفیلتری در فرایند اسمز مستقیم (FO)، پدیده قطبش غلظت درونی همچنان از مهم‌ترین چالش‌های این فرایند است. روش‌های مختلفی به‌منظور کاهش اثر این پدیده نامطلوب پیشنهاد شده است که یکی از آن‌ها بارگذاری نانوذرات آب‌دوست در ساختار غشاست. در این پژوهش، از نانوذرات SiO2/ZIF-8 برای بهبود ساختار و عملکرد غشاهای پلی‌اترسولفونی (PES) در فرایند ...

full text

بررسی تأثیر عوامل مختلف عملیاتی بر لایه قطبش غلظتی در غشاءهای سرامیکی

full text

اصلاح و ارزیابی غشاهای کامپوزیتی و نانوکامپوزیتی لایه نازک اسمزرو به جلو

اسمزمستقیم فرآیندی است که در دهه های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. اسمزمستقیم یک فرآیند جداسازی غشایی است که بر خلاف فرآیند اسمز معکوس از اختلاف فشار اسمزی (اختلاف غلظت) در دو سمت غشا بهره می برد و سبب انتقال آب از غشای نیمه تراوا می گردد.بنابراین اسمز مستقیم به دلیل مزایای زیادی از جمله گرفتگی اندک غشا و هزینه پایین عملیاتی در مقایسه با اسمز معکوس در دهه های اخیر مورد توجه زیادی قرار ...

15 صفحه اول

مقایسه ساختار و مورفولوژی لایه‌های نازک Cu بر زیر لایه GaAsدر روش‌های الکتروانباشت و الکترولس

در این تحقیق لایه‌های نازک مس بر زیرلایه‌ی نیم‌رسانای گالیوم‌آرسناید نوع n به دو روش الکتروانباشت و الکترولس رشد داده شدند. لایه‌های الکتروانباشت شده با مد جریان ثابت از mA 5 تاmA30 و لایه‌های الکترولس شده در دماهای مختلف oC 25، oC77 تهیه شدند. ساختار و ریخت شناسی لایه‌ها به کمک دستگاه‌های XR...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}

document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی شیمی

Keywords

نانوذرات سیلیکا غشای لایه نازک کامپوزیتی اسمز مستقیم قطبش غلظتی درونی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com