حبیب اعتمادی

کمبود آب یکی از چالش های اساسی در قرن حاضر است که پیدا کردن راه حلی بر آن ضروری است. یکی از روش های تأمین آب، استفاده از آب های آلوده سطحی است. با بازچرخانی آب های آلوده سطحی نه تنها از آلودگی محیط کاسته می شود. بلکه منبعی نیز برای تأمین آب می باشد. امروزه فرایندهای جداسازی غشائی یکی از روش های مطلوب در تصفیه آب های آلوده سطحی است که مزایای زیادی نسبت به سایر روش ها دارد. کاهش در هزینه های مربوط به فرایندهای جداسازی غشائی جزء اولویت های اصلی صنایع می باشد. یکی از روش های کاهش در هزینه ها استفاده از پلیمرهای ارزان قیمتی نظیر پلی کربنات (PC) می باشد. یکی از نقاط ضعف PC، خاصیت نسبتاً آب گریز آن است که با استفاده از ساختارهای نانو کامپوزیتی می توان تا حدودی این مشکل را رفع کرد. در این پژوهش، از نانو ذرات اکسید آهن (Fe3O4) با ترکیب درصد 25/0، 5/0 ،75/0، 1 به منظور بهبود در خاصیت آب دوستی و ضد گرفتگی غشائی PC استفاده شد غشاهای نانو کامپوزیتی ساخته شده دریک سامانه غشائی غوطه ور و به منظور حذف آلبومین سرم گاوی (BSA) و به صورت سیکلی مورد ارزیابی قرارگرفته. نتایج حاصل از آزمون FE-SEM نشان داد که افزودن نانو ذرات Fe3O4 باعث افزایش در تخلخل سطحی و اندازه حفرات سطحی می شود. تصاویر حاصل از آزمون AFM از سطح غشاها نشان داد که افزودن 5/0 درصد وزنی از نانو ذرات باعث کاهش در زبری سطح می شود و پس ازآن پارامترهای زبری افزایش یافت. همچنین تمامی غشاهای نانو کامپوزیتی خاصیت آب دوستی بیشتری را نسبت به غشای خالص PC نشان دادند. نتایج حاصل از عملکرد غشاها در سامانه فیلتراسیون غوطه وری نشان داد که غشای نانو کامپوزیتی حاوی 5/0 درصد وزنی از نانو ذرات افزایش چشمگیری در شار عبوری از خود نشان داد. تمامی غشاهای نانو کامپوزیتی نسبت گرفتگی برگشت ناپذیر (IFR) کمتری را در هردو سیکل در مقایسه با غشای خالص PC نشان دادند بطوریکه این مقدار در سیکل اول از 6/29% برای غشای خالص به 4/16% برای غشای PC/Fe3O4-0/5 کاهش یافت. همچنین میزان حذف BSA تقریباً برای تمامی غشاهای نانو کامپوزیتی و برای هردو سیکل بیشتر از غشای PC خالص بود.