جداسازی فلز سنگین جیوه از پساب های صنعتی پتروشیمی توسط کربن نانو تیوب های چند لایه بعنوان غشاء الترافیلتراسیون

در این تحقیق غشاهای نانو کامپوزیت پلیمری با درصد های متفاوت از نانولوله کربنی، به روش غوطه وری فازی با استفاده از n-متیل-2-پیرولیدون(nmp) به عنوان حلال و آب به عنوان ماده منعقد کننده ساخته شده اند. نانو لوله کربنی به دلیل داشتن مزایایی چون استحکام و مقاومت حرارتی بالا، پایداری شیمیایی و فیزیکی زیاد و نسبت سطح به حجم بالا بعنوان ماده افزودنی انتخاب شد. پلی اتر سولفون بعنوان ماتریس پلیمری و n-متیل-2-پیرولیدون(nmp) به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد و تشکیل سوسپانسیون پایدار با نانو لوله های کربنی عامل دار شده، استفاده شد. جهت بررسی خواص عملیاتی و ساختاری غشاهای نانو کامپوزیتی ساخته شده، آزمایش های اندازه گیری میزان عبور دهی گاز نیتروژن، فلاکس عبوری آب خالص، میزان حذف جیوه، ftir، contact angle،sem و afm انجام شد. نتایج نشان داد که اتصال گروه های عاملی (–oh) و (–cooh) به نانولوله های کربنی می تواند تعداد زیادی از سایت های جذب شیمیایی را به وجود آورد و با افزودن نانولوله کربنی عاملدار شده به بستر غشاء پلیمری خواص آب دوستی گروه های عاملی، انتشار mwnt_s در محلول های آلی را به طور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد. ساختار، مورفولوژی و نفوذپذیری غشاهای ساخته شده به شدت به میزان نانولوله کربنی اضافه شده بستگی دارد. بطوری که با افزایش نانولوله کربنی تا 5/0 درصد وزنی، فلاکس آب خالص از 8/3 kg/m2h به kg/m2h49/76افزایش یافته و سپس به طور منظم کاهش می یابد. اندازه گیری میزان حذف نمک با محلول ii))hg در فشار 4 بار و7=ph انجام شد. نتایج پس زنی یون فلزی نشان داد که در ابتدا با اضافه کردن نانولوله کربنی به میزان نیم درصد وزنی، پس زنی کاهش می یابد و سپس در2 درصد وزنی نانولوله کربنی، پس زنی به طور چشم گیری افزایش یافته است. علاوه بر این میزان حذف جیوه توسط غشاء پلی اتر سولفون خالص 95 درصد بدست آمد که این غشاء در مقایسه با غشاء نانوفیلتراسیون تجاری (83%) عملکرد بهتری داشته است. همچنین نشان داده شد که اضافه کردن نانو لوله های کربن به غشای پلیمری باعث بهبود خاصیت جداسازی غشاء شده است.