ساخت و بررسی ساختاری نانو غشاهای تهیه شده با روش پلیمریزاسیون نوری مونومر وینیلی بر پایه پلی سولفون: کاربرد آنها در حذف یونهای فلزی از آب

تهیه غشاهای نانوفیلتراسیون پلی سولفون به منظور جداسازی یونهای فلزی از آب، هدف عمده این تحقیق است. به همین منظور ابتدا غشاهای اولترافیلتراسیون پلی سولفون با روش وارونگی فاز و از سیستم سه جزئی پلی سولفون/ متیلن - 2- پیرولیدون / آب تهیه شدند. در گام بعدی و به منظور رسیدن به غشاهای نانوفیلتراسیون، مونومر آبدوست اسید اکریلیک با روش فوتوپلیمریزاسیون در حضور اشعه ماورا بنفش به سطح غشا گرافت شد تا علاوه بر آب دوست کردن سطح غشا و کاهش اندازه روزنه¬های غشا با اعطای بار سطحی منفی به سطح غشا، عملکرد غشا را در جداسازی یون¬ها از آب بهبود بخشد. پلی¬اتیلن¬گلایکول به عنوان افزودنی ایجاد کننده حفره در محدوده وسیعی از اوزان مولکولی (از 200 تا 20000 دالتون) در محلول پلیمری مورد استفاده قرار گرفت. در طی سه مرحله ساخت غشا و بعد از انجام آزمایشات فیلتراسیون، از میان پلی¬اتیلن¬گلایکول¬ها با وزن مولکولی بالا (20000، 10000 و 6000)، متوسط ( 4000، 3000 و 1500) و پایین (600، 400 و 200)، پلی-اتیلن¬گلایکول¬ها با وزن مولکولی متوسط به عنوان بهترین وزن مولکولی برای ساخت غشاهایی که بالاترین فلاکس را در کنار بیشترین میزان پس زنی یون¬ها داشته باشند، انتخاب شدند. علاوه بر وزن مولکولی پلی¬اتیلن¬گلایکول، شرایط گرافت (زمان گرافت و غلظت مونومر اکریلیک اسید) عوامل تعیین کننده دیگر در کنترل اندازه روزنه¬های غشا هستند. از آزمایشات فیلتراسیون نتیجه شد که با کاهش وزن مولکولی پلی¬اتیلن¬گلایکول و نیز با تشدید پارامترهای گرافت، غشاهایی با اندازه روزنه کوچکتر، نفوذپذیری کمتر و احتباس بیشتر حاصل می¬شود. اسپکتروسکوپی حضور اسید اکریلیک و افزایش میزان آن با افزایش زمان گرافت و غلظت مونومر را تایید کرد. تصاویر تغییر در ساختار سطحی و عرضی غشا را در اثر شرایط گرافت و افزودنی¬های مختلف نشان دادند. تصاویر دو بعدی و سه بعدی برای بررسی تغییر در اندازه دانه¬ها و زبری سطح غشا را تحت تاثیر افزودنی¬های مختلف و شرایط گرافت گوناگون استفاده شد.