الهام شکری

تحقیقات در زمینه بهبود در عملکرد غشاهای پلیمری در تصفیه آب و فاضلاب به ویژه خاصیت ضد گرفتگی آن ها همچنان ادامه دارد. گرفتگی غشاها در فرآیندهای جداسازی غشایی، یکی از موانع بزرگ در مسیر این فناوری محسوب می شود، که باعث کاهش شدید در شار عبوری، کاهش بازدهی غشا و افزایش در هزینه ها به دلیل افزایش در انرژی مورد نیاز و شستشو یا تعویض غشا می شود. پلیمر پلی کربنات (PC) با توجه به ارزان بودن و دسترسی راحت به آن در کشور ما، می تواند به عنوان یک گزینه برای ساخت غشاهای پلیمری باشد. اما انعطاف پذیری پایین و نسبتاً آبگریز بودن آن، استفاده از آن را در فرآیندهای غشایی با محدودیت مواجه کرده است. استفاده از اختلاط پلیمرها یکی از روش های رایج در بهبود خاصیت ذکر شده است. در این پژوهش سعی بر آن است تا با استفاده از پلیمر پلی یورتان (PU) بتوان خاصیت انعطاف پذیری، تخلخل و همچنین خاصیت ضدگرفتگی آن را کاهش داد. از طرفی دیگر و طبق مطالعات انجام شده پلی یورتان موجب کاهش آبدوستی غشا می شود. بدین منظور در مطالعه حاضر از نانوذرات آلومینا (Al2O3 ) برای افزایش خاصیت آبدوستی غشاها استفاده شد. غشاهای مخلوطی پلی کربنات-پلی یورتان با استفاده از روش جدایش فازی ناشی از غیرحلال (NIPS) به منظور بهبود خاصیت انعطاف پذیری پلی کربنات با ترکیب درصدهای 5 تا 20 درصد وزنی از پلیمر پلی یورتان تهیه شدند. سپس غشای مخلوطی بهینه انتخابی به منظور بهبود در خاصیت آبدوستی و ضدگرفتگی توسط نانوذرات آلومینا با ترکیب درصدهای 5/0 تا 2 درصد وزنی اصلاح شد. از روش های مختلفی شامل FE-SEM، FTIR، TGA، EDS، AFM، اندازه گیری مقاومت کششی، زاویه تماس و اندازه گیری گذردهی آب خالص به منظور تعیین مشخصات ساختاری غشاهای ساخته شده، استفاده گردید. در بین غشاهای نانوکامپوزیتی ساخته شده بیشترین میزان آبدوستی، تخلخل و مقاومت مکانیکی مربوط به غشای حاوی 5/1 درصد وزنی از نانوذرات Al2O3 بود. نتایج حاصل از اندازه گیری زاویه تماس و تست AFM حاکی از بهبود میزان آبدوستی و همچنین کاهش زبری سطح غشاهای ساخته شده در حضور نانوذرات Al2O3 بود. نتایج حاصل از آنالیز مقاومت مکانیکی، نشانگر افزایش مقاومت و همچنین چقرمگی غشاهای نانوکامپوزیتی ساخته شده بود. در بین غشاهای مخلوط و نانوکامپوزیتی ساخته شده، غشای مخلوط PC/PU (15 wt.%) و غشای نانوکامپوزیتی PC-PU/ Al2O3 (1.5