ساخت و اصلاح غشاء پلیمری در مقیاس نانو برای استفاده در تصفیه آب

منابع آب موجود بر سطح کره زمین همواره با فعالیت های بشر آلوده می شوند. وجود بیش از حد مجاز فلزات سنگین عامل آلودگی منابع آب می باشند. یکی از روش های تصفیه منابع آب، استفاده از فرایند های غشایی می باشد. در همین راستا در پروژه حاضر، نخست غشاء کامپوزیتی پلی سولفون- سیلیکا به روش جدایش فازی ساخته شده و در مرحله بعد ذرات سیلیکا از شبکه ی پلیمر حذف شدند. در بخش دیگر این آزمایشات نانولایه پلی دوپامین بر سطح هر دو غشاء پلی سولفون و پلی سولفون- سیلیکا ایجاد شد. پس از ایجاد این لایه، سطح از سفید به قهوه ایی تیره تغییر رنگ پیدا کرد. پس از ساخت غشاء خواص فیزیکی مانند تخلخل و زبری با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری (tem و sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و طیف سنج مادون قرمز (ftir) مورد بررسی قرار گرفت. زاویه تماس آب به منظور بررسی آبدوستی و خاصیت ترشوندگی سطح غشاء اندازه گیری شد و همچنین فلاکس گذر آب خالص و نفوذپذیری غشاء نیز با استفاده از دستگاه فیلتراسیون ساخته شده بررسی شد. در پایان غشاهای ساخته شده در جداسازی کروم (v?) از محلول آبی با استفاده از سیستم پیوسته مورد استفاده قرار گرفت و ظرفیت جذب، مدل های ایزوترم و سینتیک نیز با بکارگیری سیستم پیوسته بررسی شدند. نتایج نشان دادند غشاهای نانو کامپوزیتی، خاصیت آبدوستی بالا و عملکرد ضد رسوب گیری مناسبی داشته اند. همچنین تخلخل سطح در حضور نانوذرات سیلیکا افزایش یافته و فلاکس گذر آب خالص پس از حذف سیلیکا نیز افزایش چشمگیری داشته است. از سوی دیگر حضور نانولایه پلی دوپامین بر سطح غشاء باعث افزایش آبدوستی سطح شده است ولی با افزایش ضخامت پلی دوپامین فلاکس گذر آب خالص کاهش یافته است. بررسی نتایج، ظرفیت جذب بالای کروم و در نتیجه امکان جداسازی آن توسط غشاهای دوپامینی را نشان داده اند. برازش داده های تجربی بر روی مدلهای ایزوترم و سینتیک جذب نشان داد مکانیسم جذب کروم در این غشاها چندلایه بوده است.