نام و نام خانوادگی:محمدرضا محمدی چیگویی
عنوان پایان نامه: افزایش خاصیت آبدوستی غشاهای پلی سولفون اصلاح شده با دندریمر برای حذف فلز سنگین از پساب پتروشیمی لردگان
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی -فرآیندهای جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما اول: دکتر بنفشه سلطانی
چکیده:
در این پژوهش افزایش خاصیت آبدوستی غشاهای پلی سولفون اصلاح شده با دندریمر برای حذف فلز سنگین از پساب پتروشیمی لردگان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. غشای نانوفیلتراسیون توسط پلیمریزاسیون بین سطحی ساخته شد. سپس غشاهای ساخته شده با افزودن متفاوت مقدار نانو دندریمر پلی پروپیلن ایمین با غلظت‌های 0، 5/0، 5/1 و 2 درصد جرمی با کدهای (M1، M2، M3 و M4) مشخص شدند. با استفاده از آنالیز ATR-FTIR صحت ترکیب نانو دندریمر پلی پروپیلن ایمین در لایه غشا بررسی شد و مورفولوژی غشاها با استفاده از SEM بررسی شد. نتایج نشان می‌دهند که با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین با غلظت‌های مختلف (5/0، 5/1 و 2 درصد جرمی) به سطح غشاهای نانوفیلتراسیون PSF زاویه تماس سطح غشا با آب کاهش یافته است. با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین با غلظت 2 درصد جرمی به سطح غشا PSF، زاویه تماس (º72 به º56) تقریباً مقدار 23 % کاهش یافته است. شار عبور آب خالص از غشای PSF بیشتر از غشای اصلاح شده با دندریمر است. که دلیل می‌تواند حفرات درشتی می‌باشد که برروی غشای PSF ایجاد شده است. بعد از گذشت زمان 60 دقیقه شار عبور آب از غشای M1 تقریباً L/m2.hr 210 و شار عبور آب از غشاهای نانو کامپوزیت M2، M3 و M4 به ترتیب 194، 190 و L/m2.hr 148 می‌باشند. با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین به سطح غشاهای نانوفیلتراسیون اثر مثبت بر روی عملکرد غشاها برای حذف فلز سنگین (II) Cu می‌گذارد. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Cu در زمان 45 دقیقه برای غشا M4 با مقدار 93% بدست آمد که برای غشا بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین دارای در شرایط مذکور 45% بدست آمد. با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین به سطح غشاهای نانوفیلتراسیون عملکرد غشاهای اصلاح شده با دندریمر برای حذف فلز سنگین (II) Pb بهتر می‌شود. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Pb در زمان 35 دقیقه برای غشا M4 با مقدار36/95% بدست آمد که نسبت به غشا بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین (M1) در شرایط مذکور 71/47% افزایش پس‌زنی (II) Pb را داریم. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Ni در زمان 35 دقیقه برای غشا M2، M3 و M4 به ترتیب 66/48%، 76/54% و 6/90% بدست آمد که برای غشا M1 (بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین) درصد حذف فلز سنگین (II) Ni با 45% بدست آمد که در سطح پایین‌تری نسبت به غشاهای اصلاح شده قرار دارد. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Zn در زمان 30 دقیقه برای غشا M4 با مقدار 47/63% بدست آمد که برای غشا بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین دارای در شرایط مذکور 25/33% بدست آمد. بهترین عملکرد را برای حذف فلزات سنگین ((II) Cu، Pb (II)، Ni (II) و Zn (II)) غشا M4 دارد. با افزودن دندریمر به لايه غشای نانوفیلتراسیون تجمع BSA در سطح غشاي M4 کاهش می‌یابد که این پدیده نتيجه آن بهبود مقاومت غشا M4 در مقابل رسوب گذاري است. بنابراين، افزايش ويژگي ضد رسوب غشاي M4 مي‌تواند از طريق افزايش خاصيت آب دوستي سطح غشايM4 انجام گيرد. غشاي M4 مي‌تواند حدود 5/22 درصد مقدار شار آب را در مقايسه با 5/7 درصد غشا M1 بازيابي کند و اين نشانگر عملکرد بالاتر غشاي M4 در بهبودي شار آب عبوري از غشا است. خاصيت آب دوستي بهبود يافته M4، تعامل بين غشا و BSA را تضعيف کرده و در نتيجه BSA از سطح غشا راحت تر حذف شده است.
کلیدواژه: خاصیت آبدوستی، غشا، پلی سولفون، دندریمر، فلز سنگین