حبیب اعتمادی

در این پژوهش غشاهای نانو الیافی مخلوط پلیمرهای پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی کربنات (PC) و پلی یورتان گرمانرم (TPU) حاوی نانوذرات آلومینا به منظور استفاده در کاربردهای تصفیه آب تولید و مشخصه یابی شدند. برایاین منظور ابتدا غشاهای نانوالیافی پلی وینیل کلراید/پلی کربنات/پلی یورتان تهیه و ساختار بهینه به منظور بارگذاری نانوذرات آلومینا استفاده شد. پنج نمونه غشایی PVC/TPU/PC در نسبت های مختلف پلی کربنات (50-10 % وزنی/وزنی) تهیه و مشخصه یابی شدند. نتایج آزمون ریخت شناختی با تصاویر SEM نشان داد که قطر میانگین الیاف با افزایش میزان پلی کربنات کاهش یافته و قطر نانوالیاف تولید شده در محدوده 580-140 نانومتر قرار دارد. نتایج آزمون FTIR نیز حضور تمامی پیک های مشخصه پلیمرهای مورد استفاده در غشای مخلوط پلیمری را اثبات کرد. نتایج آزمون زاویه تماس بر روی غشاهای مخلوط پلیمری نشان داد که زاویه تماس با افزودن پلی کربنات از 129 تا 80 درجه کاهش یافته و خصوصیات آب دوستی غشاها بهبود یافته است. اندازه گیری خصوصیات مکانیکی نیز نشان داد که پلی یورتان نقش مهمی در رفتار الاستیک و استحکام کششی غشاها ایفا می کند. استحکام و کرنش کششی غشاهای نانوالیافی به ترتیب در محدوده 3/10 – 5/3 مگا پاسکال و 56-41 درصد ارزیابی شد. راندمان فیلتراسیون غشاهای نانوالیافی با استفاده از روش غوطه وری و محلول هیومیک اسید اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که ساختار با تخلخل بالاتر (محتوی پلی کربنات 10% وزنی) از شار عبوری بالاتری در ابتدای آزمون برخوردار بوده است. با این حال تمامی غشاهای نانوالیافی پس از 240 دقیقه در انتهای آزمون به شار عبوری ثابتی دست یافتند (L.m2.h-1 44/16). اندازه گیری عوامل گرفتگی نیز ثابت کرد که نرخ گرفتگی بازگشت ناپذیر غشاها با افزایش درصد پلی کربنات بهبود یافته است. نتایج نشان دادند که غشای حاوی 50% وزنی پلی کربنات از عملکرد بهتری از نظر خصوصیات ضد گرفتگی (FRR برابر با 6/92 %) برخوردار است. اندازه گیری دفع آلاینده هیومیک اسید نیز نشان داد که غشای حاوی مقدار بیش تر پلی کربنات عملکرد بهبود یافته ای از نظر دفع هیومیک اسید داشته است. با توجه به نتایج بدست آمده غشای حاوی 50% وزنی از پلی کربنات برای بارگذاری 3 سطح از نانوذرات آلومینا (1، 3 و 5 درصد وزنی/وزنی) استفاده شد. نتایج آزمون SEM بر روی غشاهای نانوکا