عنوان پایان‌نامه
تهیه و بررسی خواص غشا نانوفیلتراسیون پلی یورتانی بر پایه استفاده از پلی استر پلی ال های پرشاخه
- رشته تحصیلی
- شیمی کاربردی - پلیمر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5211;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60559
- تاریخ دفاع
- ۳۰ آذر ۱۳۹۲
- دانشجو
- فریبا رزمی
- استاد راهنما
- حسین مهدوی
- چکیده
- یک نوع غشای نانوفیلتراسیون پلی یورتانی جدید با استفاده از روش پلیمریزاسیون بین سطحی میان ملکول‌های پلی استر پرشاخه (HBPE) و دی فنیل دی ایزوسیانات (MDI) بر روی بستر الترافیلتراسیون پلی اتر سولفون ساخته شد. به منظور افزایش حلالیت و نفوذپذیری دی فنیل دی ایزوسیانات از حلال تولوئن به جای n-هگزان استفاده شد. همچنین تاثیر نسل‌های مختلف پلی استر پرشاخه بر روی عملکرد غشا مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی ویژگی‌های غشاهای ساخته شده از دستگاه طیف سنج مادون قرمز (FTIR-ART)، میکروسکوپ روبش الکترونی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و زاویه تماس (CA) استفاده شد. ویژگی نانوفیلتراسیون غشاهای کامپوزیتی ساخته شده با استفاده از آزمون شار آب خالص، بازداری رنگ، نمک و فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ویژگی‌های مربوط به گرفتگی غشا به وسیله آزمون جذب پرتئین ارزیابی شد. نتایج مربوط به تست‌های SEM، FTIR-ATR وAFM نشان دادند که ملکول‌های پلی استر پرشاخه و دی فنیل دی ایزوسیانات به طور موفقیت آمیزی با همدیگر وارد واکنش شده‌اند و یک لایه میکرومتری بر روی سطح به وجود آورده اند. آزمون‌های نانوفیلتراسیون نشان دادند که با افزایش در نسل و غلظت پلی استرهای پرشاخه بازداری مواد حل‌شونده افزایش و شار آب خالص کاهش می‌یابد. در میان غشا-های ساخته شده بر پایه‌ی نسل های مختلف پلی استر پر شاخه، نسل چهارم پلی استر پر شاخه کمترین میزان شار، بیشترین میزان بازداری برای تمامی مواد حل شوند، بیشترین میزان آبدوستی و کمترین میزان گرفتگی را نشان داد. با توجه به نتایج حاصله این غشاهای نانوفیلتراسیون پلی یورتانی جهت تصفیه پساب‌های نساجی مناسب می‌باشد. کلید واژه: پلی استر پرشاخه، پلیمریزاسیون بین سطحی، نانوفیلتراسیون، غشاهای مرکب لایه نازک
- Abstract
- A novel polyurethane thin film composite (TFC) nanofiltration (NF) membarnes were fabricated on a polyethersulfon (PES) supporting membrane using interfacial polymerization (IP) with tree generations hyperbranched polyester (H20, H30, H40) and methylene diphenyl diisosyanate (MDI). In order to enhance the solubility and diffusion rate of MDI monomers, organic solvents phase were changed from cyclohexane to toluen. The effect of hyperbranched polyester (Boltorn®) on performance membranes was firstly investigated in this paper. Various techniques like, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and water contact angle (CA) measurements were used to characterize of resulting membrane properties and investigate effect of different generation ?Boltron ?^® on performance of TFC membranes. Ani-fouling performance of HBPs-based membranes was investigated by static protein adsorption. Nanofiltration properties of prepared TFC membranes were characterized by water flux, dye and salt rejection and removal heavy metal. The results of FTIR-ATR, SEM, and AFM indicated that reaction between HBPE and MDI have been done successfully and a micri-meter layer is created on the surface of PES. The result of Nanofiltration testes showed that solute rejection (dye, salt and heavy metal) increased and water flux decreased with an increased in generation/concentration of HBPE. The comparison between different generations of hyperbranched polyester, H40-based composite membrane show the lowest water flux and fouling, the highest solute rejection, hidrophilicity and thickness. Results showed that surface of MDI/HBPs are positive charged. The HPBE-based NF membranes may potentially be useful to reduce waste and reuse water of textile industries. Keywords: Thin film composite, Nanofiltration, Hyperbranched, interfacial polymerization
