اکتشافات روش جداسازی فاز القا شده با حرارت پیچیده (C-TIPS) برای ساخت غشاهای ریز متخلخل تخت نوین

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):

چکیده

یک روش پیچیده جداسازی فاز القا شده با حرارت (C-TIPS) که مزایای جداسازی فاز القا شده با حلال (NIPS) و جداسازی فاز القایی حرارتی (TIPS) را ترکیب می‌کند، برای تهیه غشاهای تخت جدید دی‌فنیل‌اتر‌پلی‌سولفات (De-PSE) به‌عنوان پلیمر یک حلال خوب دی‌متیل‌استامید (DMAC) و یک حلال خنثی تری‌اتیل فسفات (TEP) به‌عنوان حلال‌های مخلوط و پلی‌اتیلن‌گلیکول‌ (PEG-400) غیر حلال به‌عنوان افزودنی پیشنهاد شد. رقابت بین فرآیندهای NIPS و TIPS با تنظیم ترکیب و دمای حمام انعقاد ساخته شد تا به تنظیم دقیق اندازه منافذ سطح غشا، مورفولوژی و همچنین نفوذپذیری و خواص مکانیکی مناسب دست یابد. سطح مقطع غشا همزیستی ساختارهای منفذی پیوسته و انگشت مانند را نشان داد. در مقایسه با غشاهای تهیه شده با روش اصلی NIPS، شار آب خالص از L/m²h bar 62/187 به L/m²h bar 27/945 با اندازه منافذ متوسط ​​از 30 نانومتر به 195 نانومتر افزایش یافت، در حالیکه استحکام کششی از 31/2 مگاپاسکال تا 89/5 مگاپاسکال افزایش یافت. این مقاله یک استراتژی ساده را برای بهبود عملکرد جامع غشاهای De-PSE همراه با مقاومت اسیدی-قلیایی قوی غشا، چشم انداز کاربرد آن را تا حد زیادی گسترش داده و به‌ویژه در تصفیه پساب صنعت نساجی و کاغذسازی با حجم بالا و با قلیائیت زیاد نشان می‌دهد.

نتیجه‌گیری

در این مطالعه، یک سری غشاهای مسطح ریز متخلخل De-PSE با ساختار منافذ سطحی قابل تنظیم به روش C-TIPS با استفاده از حلال خوب محلول در آب (DMAC) و حلال خنثی (TEP) به‌عنوان حلال‌های مخلوط و غیر قابل تنظیم و (PEG-400) به‌عنوان افزودنی تهیه شد. در مقایسه با غشاهای تهیه‌شده با روش سنتی NIPS، مورفولوژی ماتریس غشاء همزیستی ساختارهای منافذ پیوسته و انگشت مانند را نشان داد و می‌توان با تنظیم ترکیبات حمام انعقاد تنظیم کرد. تحت مقررات رقابت NIPS و TIPS، MPS سطح غشا از 30 نانومتر به 195 نانومتر افزایش یافت و PWF مربوطه از از L/m²h bar 62/187 به L/m²h bar 27/945 بهبود یافت. با بهبود فرآیند TIPS، توزیع اندازه منافذ غشا یکنواخت‌تر بوده و تخلخل کلی افزایش یافت، در حالیکه دفع BSA کمی کاهش یافته است. استحکام کششی غشاهای ریز متخلخل از 31/2 مگاپاسکال تا 89/5 مگاپاسکال افزایش یافت که عمر مفید غشا را طولانی می‌کند. علاوه بر این، با تنظیم دمای حمام انعقاد، ساختارها و خواص غشاها برای به دست‌آوردن یک غشای ریزمتخلخل با خواص جامع بهینه‌شده با شار آب خالص(PWF)  L/m²h bar 34/573 و دفع BSA 89/71 درصد تنظیم شدند. به‌طور کلی، این مقاله یک استراتژی ساده C-TIPS را برای دستیابی به اثرات هم افزایی ساختار سطح غشاء، بهبود ساختار ماتریس غشاء و همچنین بهبود عملکرد فیلتراسیون و خواص مکانیکی آن نشان داد که یک چشم‌انداز کاربردی گسترده برای غشاهای De-PSE ارائه می‌کند.

دانلود فایل: اکتشافات روش جداسازی فاز القا شده با حرارت پیچیده (C-TIPS) برای ساخت غشاهای ریز متخلخل تخت جدید با پلیمر دی‌فنیل‌اتر‌پلی‌سولفات

Reference

Wang W, Zhang Z, Ma L, Xu X, Zhang P, Yu H. Explorations of complex thermally induced phase separation (C-TIPS) method for manufacturing novel diphenyl ether polysulfate flat microporous membranes. Journal of Membrane Science. 2022 Oct 5;659:120739.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.120739

مترجم: علیرضا کرفی