سنتز غشاهای تبادل کاتیون و آنیون بر پایه پلی اتر سولفون و بهبود خواص با افزودن نانوذرات عاملدار شده

در سال¬های اخیر پیشرفت¬های چشمگیری در زمینه غشاهای تبادل یون حاصل آمده است. استفاده از این غشاها در فرآیندهای نمک¬زدایی از آب دریا، تصفیه فاضلاب و تغلیظ بسیار موفقیت¬آمیز بوده است. اصلاح خواص غشاهای تبادل یون تأثیر به سزایی در بهبود عملکرد آنها در فرآیندهایی مانند الکترودیالیز ایفا می¬کند. با توجه به گوناگونی و خواص متفاوت نانوذرات، گزینههای متنوعی برای استفاده در ساختار غشا موجود است. استفاده از ذرات معدنی در ابعاد نانو در ساختار غشا، منجر به افزایش گزینش¬پذیری انتخابی و بهبود کنترل خواص سطحی غشا میگردد. بدین جهت برای داشتن غشاهای مناسب، می¬توان از روش های بهینه برای سنتز پلیمرهایی با ظرفیت تبادل یون بالا و خواص الکتروشیمیایی مناسب بهره برد. علاوه بر آن، استفاده از نانو ذرات عامل¬دار شده سازگار با ساختار ماتریس غشا، باعث بهبود خواص الکتروشیمیایی، حرارتی، مکانیکی، و شیمیایی می¬گردد. در پژوهش حاضر، ابتدا سنتز ماتریس غشاهای کاتیونی و آنیونی بر پایه پلی اترسولفون به روش بهینه حاصل از پژوهش سنتز گردید. سپس نانوذرات سیلیکا به وسیله سه گروه عاملی آنیونی و کاتیونی اصلاح گردیدند. همچنین نانوذرات آهن در ابتدا بوسیله سیلیکا پوششدار شده وهمانند نانوذرات سیلیکا با سه گروه عاملی آنیونی و کاتیونی عاملدار شدند. اصلاح سطح نانوذرات معدنی با هدف یکپارچه سازی و ایجاد سطحی بهبود یافته بین نانوذرات معدنی و ماتریس پلیمری و ارتقا خواص انتقال و دیگر مشخصه های غشای تبادل یون انجام میشود. در ادامه درصدهای مختلفی از نانوذرات عامل دار شده به ماتریس غشا تبادل یون افزوده گردیدند. نهایتا تأثیرات این افزودنی بر مقاومت حرارتی، مورفولوژی، ظرفیت تبادل یون، مقدار جذب آب، عدد انتقال، گزینشپذیری انتخابی و رسانایی غشاهای تبادل یون سنتزشده مورد ارزیابی قرار گرفت .