ساخت و شناسایی غشاهای میکروفیلتراسیون ضدگرفتگی زمینه مخلوط با چارچوب-های آلی-فلزی با هدف استفاده در بیوراکتور زیستی غشایی (MBR)

Abstract

این پژوهش مراحل تهیه، شناسایی و ارزیابی عملکرد غشاهای میکروفیلتراسیون زمینه مخلوط با خاصیت ضد گرفتگی را نشان می‌دهد. هدف اصلی این پزوهش، بررسی تأثیر چارچوب­های آلی-فلزی (MOFs) به‌عنوان پرکننده در مقیاس نانو برای تولید غشای زمینه مخلوط از پلیمر پلی وینیلیدین فلورید (PVDF) می‌باشد که به روش وارونگی فاز ساخته‌شده است. عکس­های میکروسکوپ الکترونی(SEM) نشان داد که با افزایشMOF(TMU-5)، اندازه حفره و تخلخل غشاهای تهیه‌شده افزایش یافت. با افزایش مقدار 3/0% وزنی MOF، مقدار شار عبوری از غشا kg/m².h 1525.37 است که نشان از نفوذپذیری بسیار بالای غشای MOF/PVDF در حین انجام آزمون در دستگاه جریان عرضی می‌باشد. نسبت بازیابی شار نیز تا 80% افزایش پیدا کرد. به‌منظور بررسی عملکرد ضد گرفتگی غشای اصلاح‌شده، شاخص‌های مقاومت در برابر گرفتگی با استفاده از پساب خروجی از راکتور زیستی Jet loop-airlift با کدورت NTU11، به‌عنوان عامل گرفتگی ارزیابی شد. غشای TMU-5 /PVDF با مقدار 3/0% وزنی از TMU-5، بالاترین آب‌دوستی با میزان زاویه تماس 93/66 و کم­ترین مقاومت گرفتگی برگشت‌ناپذیر به میزان 55/4 % را از خود نشان داد. غشاهای MOF/PVDF خاصیت انتخاب پذیری و ضد گرفتگی خوبی را در طول آزمایش‌ها میکروفیلتراسیون در درازمدت از خود نشان داد.