اصلاح ساختار زیر لایه غشاهای لایه نازک نانوکامپوزیتی اسمز مستقیم برای کنترل قطبش غلظتی درونی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی شیمی
- نویسنده فاطمه پورحسین علمداری
- استاد راهنما محسن جهانشاهی احمد رحیم پور
- سال انتشار 1393
چکیده
فرآیند اسمز مستقیم به دلیل کاهش مصرف انرژی در نمک زدایی مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. اما قطبش غلظتی داخلی، به عنوان یکی از محدودیت هایی که می تواند فلاکس آب عبوری از غشا اسمز مستقیم را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد، در نظر گرفته می شود. در این پروژه غشا لایه نازک کامپوزیتی به منظور استفاده در فرآیند اسمز مستقیم به روش پلیمریزاسیون سطحی بر روی زیرلایه پلی سولفونی سنتز شد. شرایط مختلف ساخت غشا، شامل غلظت پلیمرها و نانو ذرات سیلیکا مورد بررسی قرار گرفتند. غشاهای ساخته شده با اسپکتومتر مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، اتمی و اندازه گیری آب دوستی سطح مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد فرآیند اسمز مستقیم با استفاده از محلول ده میلی مولار نمک سدیم کلراید به عنوان خوراک و محلول دو مولار نمک سدیم کلراید به عنوان محلول اسمزی در هر دو جهت گیری اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت پلی سولفون و پلی وینیل پیرولیدون سبب بهبود میزان پس زنی نمک و فلاکس آب اسمزمستقیم گردید. در بهینه ترین شرایط ساخت غشا (16 در صد وزنی پلی سولفون و 2 در صد وزنی پلی وینیل پیرولیدون) میزان پس زنی 82% و فلاکس آب l/m2h 45/9 حاصل گردید. زیرلایه های نانو کامپوزیتی با اضافه کردن مقادیر مختلفی از نانو ذرات سیلیکا (از 0 تا 4 درصد وزنی) درون ماتریکس پلیمری آماده شدند. زیر لایه های نانو کامپوزیتی سنتز شده از لحاظ آبدوستی، زبری، مورفولوژی مقطع عرضی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داده است با افزایش غلظت نانو ذرات سیلیکا آبدوستی و زبری زیر لایه افزایش یافته است و همچنین ساختار انگشت گون در زیرلایه ها نیز گسترش یافته است. سپس لایه نازک پلی آمیدی بوسیله پلیمریزاسیون در فصل مشترک روی سطح زیر لایه های نانو کامپوزیتی ساخته شد و نتایج نشان داده است تراوایی آب در غشا با زیر لایه نانو کامپوزیتی در مقایسه با غشا با زیر لایه پلی سولفونی بهبود یافته است. در بهترین حالت فلاکس آب اسمز مستقیم غشاها با زیر لایه نانو کامپوزیتی l/m2h57/17 که تقریبا دو برابر غشا با زیر لایه پلی سولفونی می باشد. افزایش تراوایی آب می تواند به کاهش پارامتر ساختاری غشا و در نتیجه کاهش پدیده قطبش غلظتی در غشا نسبت داده شود. براساس نتایج بدست آمده در این پروژه می توان نتیجه گرفت که اضافه کردن مقادیر مناسبی از نانوذرات سیلیکا در زیر لایه پلی سولفونی می تواند عملکرد غشاهای لایه نازک کامپوزیتی را در فرآیند اسمز مستقیم بهبود بخشد.
منابع مشابه
ارتقای خواص و عملکرد نمک‌زدایی غشاهای مرکب نازک لایه اسمز معکوس با استفاده از نانوذرات
فناوری غشایی اسمز معکوس (RO) یکی از روزآمدترین و پیشرفته ترین روش های نمک زدایی از آب های شور و لب شور است. غشای مرکب نازک لایه (TFC) پلی آمیدی پر مصرف ترین غشای مورد استفاده در این فرایند به شمار می رود. با این حال، موانعی چون برقراری تبادل بین شار آب تراویده، دفع نمک، و گرفتگی، به خصوص گرفتگی زیستی، باعث افت عملکرد آن می شود. یکی از راهبردهای امیدوار کننده برای بهبود خواص غشاء TFC، ترکیب نانو...
متن کاملاصلاح سطح غشاهای تبادل کاتیون با لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان و گرافن اکسید اصلاح‌شده با پلی‌آنیلین
فرضیه: در این پژوهش، سطح غشاهای تبادل کاتیون ناهمگن بر پایه پلی(وینیل کلرید) با استفاده از لایه کامپوزیتی کیتوسان و نانوکامپوزیت گرافن اکسید-پلی‌آنیلین به منظور استفاده در فرایند الکترودیالیز اصلاح شد.روش‌ها: نانو کامپوزیت‌های گرافن اکسید-پلی‌آنیلین از پلیمرشدن اکسایشی-شیمیایی درجای آنیلین در مجاورت نانوصفحه‌های گرافن اکسید تهیه شدند. برای ارزیابی غشاها، طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه، میکروسکوپ ...
متن کاملاصلاح ساختاری غشای پلیمری پلی‌اتر سولفون با نانوذرات SiO2/ZIF-8 برای فرایند اسمز مستقیم
فرضیه: با وجود کاربرد گسترده غشاهای نانوفیلتری در فرایند اسمز مستقیم (FO)، پدیده قطبش غلظت درونی همچنان از مهم‌ترین چالش‌های این فرایند است. روش‌های مختلفی به‌منظور کاهش اثر این پدیده نامطلوب پیشنهاد شده است که یکی از آن‌ها بارگذاری نانوذرات آب‌دوست در ساختار غشاست. در این پژوهش، از نانوذرات SiO2/ZIF-8 برای بهبود ساختار و عملکرد غشاهای پلی‌اترسولفونی (PES) در فرایند ...
متن کاملاصلاح و ارزیابی غشاهای کامپوزیتی و نانوکامپوزیتی لایه نازک اسمزرو به جلو
اسمزمستقیم فرآیندی است که در دهه های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. اسمزمستقیم یک فرآیند جداسازی غشایی است که بر خلاف فرآیند اسمز معکوس از اختلاف فشار اسمزی (اختلاف غلظت) در دو سمت غشا بهره می برد و سبب انتقال آب از غشای نیمه تراوا می گردد.بنابراین اسمز مستقیم به دلیل مزایای زیادی از جمله گرفتگی اندک غشا و هزینه پایین عملیاتی در مقایسه با اسمز معکوس در دهه های اخیر مورد توجه زیادی قرار ...
15 صفحه اولمقایسه ساختار و مورفولوژی لایه‌های نازک Cu بر زیر لایه GaAsدر روش‌های الکتروانباشت و الکترولس
در این تحقیق لایه‌های نازک مس بر زیرلایه‌ی نیم‌رسانای گالیوم‌آرسناید نوع n به دو روش الکتروانباشت و الکترولس رشد داده شدند. لایه‌های الکتروانباشت شده با مد جریان ثابت از mA 5 تاmA30 و لایه‌های الکترولس شده در دماهای مختلف oC 25، oC77 تهیه شدند. ساختار و ریخت شناسی لایه‌ها به کمک دستگاه‌های XR...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی شیمی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023