حبیب اعتمادی

کمبود آب همچنان چالش بزرگی است که بشر در بسیاری از نقاط جهان با آن روبه رو است. به دلیل افزایش تقاضا برای آب در کشاورزی، توسعه شهری و گردشگری، احیای آب و استفاده مجدد از آن در مقابله با این مشکل از اهمیت زیادی برخوردار است. در میان روش های تصفیه آب، فرآیند های غشایی با توجه به عدم نیاز به افزودن هر گونه ماده اضافی و حداقل مصرف انرژی روز به روز در حال گسترش می-باشد. محدودیت اصلی در کاربرد غشاهای پلیمری در فرایندهای تصفیه آب و فاضلاب مشکل گرفتگی است 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. بنابراین، استفاده از پلیمر کم هزینه احتمالاً منجر به کاهش هزینه کل فرآیندهای جداسازی غشا می شود که در این مورد، پلیمر پلی کربنات به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، مقاومت گرمایی بالا و هزینه کم، انتخاب خوبی برای تهیه غشای اولترافیلتراسیون است. هدف عمده تحقیق حاضر، بررسی تأثیر نانوذرات تیتانیوم دی اکسید (TiO2) بر شار بحرانی و عملکرد غشای پلی کربنات به منظور تصفیه آب های آلوده است. نانوذرات TiO2 از جمله نانوذرات آب دوست و با خاصیت فوتوکاتالیستی می باشد که در ساخت غشاها بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. . برای این منظور، مقادیر مختلفی از نانوذرات TiO2، از 0 تا 2 درصد وزنی براساس وزن کلی پلیمر برای ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی استفاده شد. همچنین غشای نانوکامپوزیتی بهینه و خالص نیز در فیلتراسیون هیومیک اسید و در سامانه های غشایی غوطه ور با و بدون استفاده از منعقدکننده پلی آلومنیوم کلراید (PAC) مورد ارزیابی قرار گرفت. از روش های مختلفی شامل FE-SEM ، EDX ،TGA ، AFM ، اندازه گیری زاویه تماس با سطح غشا، تخلخل، مقاومت کششی و اندازه گیری گذردهی آب خالص به منظور تعیین مشخصات ساختاری غشاهای ساخته شده استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که غشای حاوی 5/1درصد وزنی از نانوذرات، بیشترین خاصیت آبدوستی، تخلخل و مقاومت مکانیکی در مقایسه با سایر نمونه ها از خود نشان داد. تصاویر FE-SEM از سطح غشاها نشان داد که با افزودن 5/1درصد وزنی از نانوذرات، اندازه و تعداد حفرات سطحی غشا افزایش یافت. همچنین، تجزیه و تحلیل EDX پراکندگی همگن نانوذرات را در ماتریس پلیمری در غلظت 5/1درصد وزنی TiO2 نشان داد. . نتایج به دست آم