مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):
چکیده
استفاده از غشاهای میکروفیلتراسیون (MF) پلی‌وینیلیدین فلوراید (PVDF) برای تصفیه آب روغنی توجه زیادی را به خود جلب نموده است. با این حال، بدست آوردن غشاهای میکروفیلتراسیون PVDF با کارایی بالا به دلیل رسوب شدید سطح و کاهش سریع نفوذ پذیری، چالش برانگیز است. در این مطالعه رویکرد جدیدی برای ساخت غشای مرکب PVDF بر سیلیکا (SiO2) با کارایی بالا از طریق استفاده از محلول پلیمری با ویژگی‌های دمای بحرانی محلول پایین‌تر (LCST) و روش جداسازی فاز ناشی از حرارت غیرحلال (NTIPS) را مورد بررسی قرار داده است. همراه با مشاهدات مورفولوژیکی، سینتیک تشکیل غشا برای درک اثر هم افزایی بین خواص محلول LCST و شرایط ساخت در NTIPS تجزیه و تحلیل شده است. با استفاده از چنین اثر هم افزایی، انتقال از منافذ ماکروویید انگشت مانند به منافذ بسیار متصل دوپیوسته را می توان با افزایش غلظت PVDF و نسبت وزنی PVDF/SiO2 در محلول دوپ شده و با افزایش دمای انعقاد به بالاتر تنظیم کرد. LCST محلول آزمایش‌های فیلتراسیون با امولسیون نفت درآب تثبیت شده با سورفکتانت نشان داده که شار نفوذ غشاهای کامپوزیت PVDF/SiO2 بالاتر از L.m-2.h-1.bar-1 318 و رد بالای 99.2٪ بوده است. همچنین نشان داده شده که غشاهای کامپوزیت PVDF/SiO2، به ویژه آنهایی که در بالای LCST ساخته شده‌اند، آب دوستی بهتری را نشان می‌دهند، که منجر به افزایش قابل توجهی در خواص ضد رسوب برای جداسازی امولسیون روغن در آب می‌شود. در مقایسه با غشای PVDF خالص معیار در تصفیه آب روغنی، غشای کامپوزیتی بهینه T70 از طریق آزمایش‌های فیلتراسیون درچرخه 3 با نسبت بازیابی شار (Frr) به طور قابل توجهی بهبود یافته و حداقل کاهش رسوب غیر قابل برگشت (Rir) نشان داده شده است. به طور کلی، با روش توسعه یافته در این بررسی، شیوه آسانی برای تنظیم مورفولوژی غشا و ساختار منافذ نشان داده شده، که منجر به غشاهای کامپوزیتی با کارایی بالا، مناسب برای جداسازی امولسیون روغن در آب شده است.
نتیجه‌گیری
در مطالعه انجام شده، یک رویکرد جدید برای ساخت غشاهای کامپوزیت PVDF/SiO2 با کارایی بالا از طریق استفاده از یک محلول پلیمری با ویژگی‌های دمای محلول بحرانی پایین (LCST) و روش جداسازی فاز ناشی از حرارت غیر حلال (NTIPS) مورد بررسی قرار گرفته است. از طریق مشاهدات مورفولوژیکی، اثرات هم‌افزایی بین خواص محلول LCST و شرایط ساخت در NTIPS در طول فرآیند تشکیل غشاء برای درک سینتیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مشخص شده که انتقال از منافذ ماکروویید انگشت مانند به منافذ بسیار متصل دوپیوسته را می توان با افزایش غلظت PVDF از 10 به 16 وزنی، نسبت وزنی PVDF/SiO2 از 1/30 به 1/10 اینچ، به طور انعطاف پذیر تنظیم نمود. محلول دوپ شده و افزایش دمای انعقاد به بالاتر از LCST محلول ازC 50° به °C 90 نشان داده شده که غشای کامپوزیت PVDF/SiO2 ساخته شده در بالای LCST، آب دوستی بسیار بهبود یافته ای را نشان می دهد، که منجر به افزایش قابل توجهی در خواص ضد رسوب برای جداسازی امولسیون روغن در آب می‌شود. شار نفوذ غشاهای کامپوزیت با امولسیون روغن درآب تثبیت شده با سورفکتانت بالاتر از L.m-2.h-1.bar-1 318 ، با رد کلی بالای 99.2٪ شده است. غشای کامپوزیتی بهینه T70 (با محلول دوپ کننده M3) از طریق آزمایش‌های فیلتراسیون در چرخه 3 با نسبت بازیابی شار (Frr) به‌طور قابل توجهی بهبود یافته و رسوب غیرقابل برگشت کمتر کاهش یافته، در مقایسه با همتای PVDF خالص آن، نشان داده شده است. بنابراین در این مطالعه با موفقیت نشان داده شده که روش‌های آسانی را می‌توان برای تنظیم سینتیک تشکیل غشا توسعه داد تا ساختار منافذ را برای برنامه‌های تصفیه آب تنظیم کند.
دانلود فایل: روشی آسان برای کنترل ساختار منافذ غشا کامپوزیت PVDF SiO2 برای تصفیه کارآمد روغن درآب
Reference
Xu Q, Chen Y, Xiao T, Yang X. A facile method to control pore structure of PVDF/SiO2 composite membranes for efficient oil/water purification. Membranes. 2021 Oct 22;11(11):803.
DOI: https://doi.org/10.3390/membranes11110803
مترجم: علیرضا کرفی
