تهیه و بررسی غشای لایه نازک پلی آمید- نانو نقره با کارایی مطلوب جهت کاربرد در فرآیند اسمز معکوس

کاهش عملکرد غشاها به وسیله گرفتگی های زیستی، یکی از موانع اصلی در کاربرد غشاهای مرکب لایه نازک پلی آمید در طول فرآیند جداسازی می باشد. در این مطالعه، غشای لایه نازک پلی آمید حاوی نانوذرات نقره به عنوان یک ماده ضدباکتری و پلی (وینیل پیرولیدن) به عنوان یک پلیمر آبدوست جهت کاهش گرفتگی زیستی، سنتز شد. بدین منظور سنتز نانوذرات نقره برای اولین بار در محیط آبی با استفاده از روش صوت شیمی و در حضور منومر متا فنیلن دی آمین به عنوان احیا کننده ، پلی (وینیل پیرولیدن) به عنوان عامل پایدارکننده و نیترات نقره به عنوان ماده سازنده نانوذرات نقره، انجام گرفت. در این مرحله اثر عوامل مختلف از جمله زمان احیا، دمای احیا ذرات نقره و هم چنین ترکیب درصد محیط واکنش براندازه و توزیع ذرات نقره مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه طیف های بدست آمده از دستگاه طیف سنجی فرابنفش، شکل گیری ذرات نقره را تایید کرد. جهت بررسی اندازه و ساختار ذرات نقره احیا شده، از دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شد. نتایج حاصل از دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که میانگین اندازه ذرات نقره برای بهترین و بدترین نمونه به ترتیب 55 و 520 نانومتر بود. براساس نتایج حاصل از طیف سنجی فرابنفش و میکروسکوپ نیروی اتمی، بهترین محلول کلوییدی نقره برای نمونه ای با غلظت 0/4%w/v نیترات نقره، غلظت 2%w/v مونومر متافنیلن دی آمین ، غلظت w/v 1/85% پلی وینیل پیرولیدن، در دمای احیای c ?10 و زمان احیای 15 دقیقه حاصل شد. در مرحله بعد محلول کلوییدی حاوی نانو ذرات نقره سنتز شده به عنوان فاز آبی در معرض فاز آلی حاوی حلال نرمال هگزان و منومر تری مزویل کلراید قرار گرفت و در اثر پلیمریزاسیون بین سطحی بین دو فاز مذکور به مدت 60 ثانیه، غشای لایه نازک پلی آمید حاوی ذرات نقره بر روی غشای پلی سولفون سنتز شد. نتایج حاصل از دستگاه تبدیل فوریه مادون قرمز در اعداد موجی 1541 ، 1602 وcm-1 1649که مربوط به گروه های عاملی آمید و کربونیل می باشد سنتز پلی آمید در حضور نانو ذرات نقره و پلی وینیل پیرولیدن را تأیید کرد. هم چنین جهت بررسی ریخت شناسی سطح غشا از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی نشان داد که غشای پلی آمید دارای ساختاری چگال و غشای پلی آمید- نقره دارای ساختاری نسبتا چگال می باشد. هم چنین نتایج حاصل از ارزیابی عنصری نشانگر حضور عنصر نقره در غشای لایه نازک پلی آمید بود. نتایج حاصل برای اندازه گیری شار و نمک زدایی نشان داد که شار عبوری برای بهترین غشای پلی آمید حاوی ذرات نقره نسبت به غشای پلی آمید بدون ذرات نقره، از(l/m2h)12 به (l/m2h)15 افزایش و نمک زدایی از 87% به 84% کاهش پیداکرده است. در نهایت نتایج مقاومت سنجی غشاها در برابر باکتری اشرشیاکلی نشان دادکه افزودن نانو ذرات به غشای پلی آمید ضمن اینکه باعث افزایش خاصیت کشند گی باکتری غشااز 9 درصد به 75 درصد گردید، موجب بهبود مقاومت گرفتگی غشا در برابر گرفتگی زیستی ناشی از باکتری مورد نظر هم شد.