نگرشی جدید بر تصفیه آب با استفاده از غشاهای اسمز معکوس پوشش یافته با نانولوله‌های کربنی اصلاح شده از طریق روش پلیمریزاسیون سطحی

Abstract

<strong>استفاده از سیستم‌های نمک‌زدایی آب یکی از روش‌های تولید آب برای مصارف خانگی، کشاورزی و صنعتی است. یکی از این سیستم‌ها، اسمز معکوس است که به علت کاهش در مصرف انرژی و بازده زیاد و عملکرد بهینه آن، مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف ساخت نانوکامپوزیت حاوی نانو لوله‌های کربنی به منظور افزایش عملکرد غشا انجام شد. همچنین افزایش شار ناشی از تغییرات و کاهش میزان گرفتگی سطح غشا بررسی شد. </strong><strong>در این پژوهش غشاهای پلی‌آمیدی نانوکامپوزیتی اسمز معکوس حاوی نانولوله‌های کربنی چند دیواره ساخته شد و برای تصفیه آب لب شور حاوی نمک </strong><strong>NaCl</strong><strong> و هدایت الکتریکی به میزان 4000 میکروزیمنس بر سانتی‌متر مورد بررسی قرار گرفت. نانولوله‌های کربن چند دیواره خام با پوشش پلی پیرول از طریق روش پلیمریزاسیون سطحی روی غشاهای پلی‌آمیدی اسمز معکوس برای افزایش تخلخل و همچنین آب دوستی نشانده شدند. آنالیزهای زاویه تماس، </strong><strong>SEM</strong><strong>، </strong><strong>FTIR</strong><strong> و </strong><strong>AFM</strong><strong> بر روی غشاهای نانوکامپوزیت برای تشخیص پیوندهای تشکیل شده و آبدوست بودن غشا انجام شد. پس از سنتز غشاهای اسمز معکوس با استفاده از روش پلیمریزاسیون سطحی شامل سه حمام </strong><strong>MPD</strong><strong>، </strong><strong>TMC</strong><strong> و هگزان، از دستگاه آزمایش که متشکل از سه سلول بود، به‌منظور بررسی میزان شار آب عبوری، درصد نمک تصفیه شده و گرفتگی بر روی هر غشا استفاده شد. نتایج نشان داد که غشاهای ساخته شده دارای سطح نرم و آبدوست است و میزان شار با افزایش غلظت نانولوله‌ها تا یک حد مشخص، افزایش یافته است. در غشاهای نانولوله خام با پیرول، میزان شار تا مقدار</strong><strong>L/m² h </strong><strong> 30/8 افزایش یافت که نسبت به غشاهای پلی‌آمیدی ساده برتری قابل ملاحظه‌ای داشت. نتایج نشان داد که غشاهای نانوکامپوزیت ساخته شده میزان گرفتگی را بهبود داده‌اند. درصد پس‌زنی نمک (در تمام غشاهای آزمایش شده) بیشتر از 97 درصد برای غشاهای نانوکامپوزیت همراه با پیرول بود که شرط غشاها برای استفاده در فرایند اسمز معکوس را تأیید می‌کند.</strong>