عنوان پایان‌نامه
تهیه آلیاژ آکریلونیتریل بهبود یافته برای ساخت غشای نانوفیلتراسیون
- رشته تحصیلی
- شیمی-شیمی پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: ۴۸۵۶;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55007
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- امین گلجانیان تبریزی
- استاد راهنما
- حسین مهدوی
- چکیده
- پلی¬(اترسولفون) به دلیل تعادل در خصوصیات مکانیکی و شیمیایی، به طور گسترده در ساخت غشاء کاربرد دارد. مشکل اساسی پلی(اتر)سولفون، آب¬گریزی بالای آن است که منجر به گرفتگی غشاء و کاهش شار آب عبوری از آن می-شود. در این پژوهش با هدف دستیابی به غشای نانوفیلتراسیون پلی(اترسولفون) بهبود یافته، ابتدا کوپلیمر استایرن- اکریلونیتریل به روش قلیایی هیدرولیز گردید. پلیمر هیدرولیز شده و پلی(اترسولفون) برای تهیه¬ی غشای نانوفیلتراسیون، آلیاژ شدند. محدودیت روش آلیاژ کردن، امتزاج¬پذیری دو پلیمر است. محدوده¬ی امتزاج¬پذیر پلی(اترسولفون) و کوپلیمر استایرن-اکریلونیتریل هیدرولیز یافته، توسط دستگاه DSC مشخص شد. پایداری غشاء¬های تهیه شده از آلیاژ این دو پلیمر در آب، توسط طیف IR اثبات شد. برای بررسی مورفولوژی غشاء، از تصاویر SEM، استفاده شد. طبق این تصاویر، غشاء¬های تهیه شده از پلی(اترسولفون) خالص، بدون حفره بوده و برای نانوفیلتراسیون مناسب نبودند ولی غشاءهای بهبود یافته دارای حفرات در ابعاد نانو بر سطح غشاء بودند. برای بررسی عملکرد غشاء، آزمایشات شار آب عبوری و میزان بازداری بر روی غشاء انجام گردید. طبق این بررسی¬ها با افزایش مقدار کوپلیمر استایرن-اکریلونیتریل هیدرولیز شده، میزان شار آب عبوری و بازداری غشاء بیشتر می¬شود. سپس اثر غلظت محلول پلیمری، غلظت خوراک، و تاثیر آنیون همراه بر میزان بازداری و شار آب عبوری از غشاء مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد با افزایش غلظت محلول پلیمری، شار آب عبوری به شدت کاهش یافته و میزان بازداری اندکی بیش¬تر می-شود. با افزایش غلظت خوراک، میزان شار آب عبوری و بازداری، هر دو کاهش می¬یابند. در بررسی تاثیر آنیون همراه، مشخص شد که آنیون¬های دو ظرفیتی به میزان بیش¬تری نسبت به آنیون¬های تک ظرفیتی توسط غشاء، دفع می¬شوند. واژه‌های کلیدی: غشای نانوفیلتراسیون، پلی¬سولفون، آلیاژ کردن
- Abstract
- Due to the balance in mechanical and chemical properties, poly(ethersulfone) is widely used in the manufacture of membranes. The disadvantage of poly(ethersulfone) is its high hydrophobicity, leading to membrane fouling and reduced water flux through it. In this study with the aim of obtaining improved poly(ethersulfone) nanofiltration membranes, first the styrene-acrylonitrile copolymer was hydrolyzed through the alkaline method. Hydrolyzed polymer and poly(ethersulfone) were blended for the preparation of nanofiltration membranes. The limitation of blending method is the miscibility of the two polymers. The miscible range of poly(ethersulfone) and hydrolyzed styrene-acrylonitrile copolymer was determined by DSC instrument. The stability of prepared blended membranes of the two polymers in water was confirmed by infrared spectroscopy. SEM pictures were used to investigate the membrane morphology. According to images, prepared membranes of the pure poly(ethersulfone), had no pores and were not suitable for nanofiltration. However, improved membranes had nanoscale sized pores on their membrane surface. To evaluate the performance of the membrane, the water flux and salt rejection examinations were performed on the membrane. The rate of water flux through the membrane and salt rejection was increased by enhanceing the level of hydrolyzed styrene-acrylonitrile copolymer. The influence of the polymer solution, feed concentration and co-anion on the water flux and salt rejection was investigated. Significant water flux reduction and increase in salt rejection were observed with increasing the concentration of polymer solution. With increase in the feed concentration, water flux and salt rejection were decreased. In the investigation of co-anion effect, divalent anions in comparison to monovalent anions were more rejected.
