بهبود عملکرد آزمایشگاهی غشای نانوکامپوزیتی در تصفیه آب
به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، این غشا قادر است ترکیبات رنگی را به میزان بسیار بالایی از آب جدا کند. در صورت دستیابی به تولید انبوه، می توان از این غشا در صنایع مختلف بویژه نساجی، رنگ سازی و غذایی، به منظور تصفیه پساب رنگی بهره گرفت.
یک گام مهم در حفظ منابع آب پس از مصرف بهینه، ایجاد امکان تصفیه و استفاده مجدد از آب و پساب صنعتی جهت مقابله با بحران کم آبی است.
در این میان، روش تصفیه و جداسازی غشایی به عنوان یک روش بسیار کارا و بهینه شناخته شده که مورد تأیید بسیاری از محققان نیز قرار گرفته است.
به گفته دکتر نگین قائمی، هدف این کار تحقیقاتی ساخت غشای نانوکامپوزیت پلیمری و اصلاح عملکرد آن بوده است. این غشا به منظور تصفیه آب و جداسازی مواد رنگی به عنوان یکی از آلودگی های مهم در بسیاری از صنایع مورد آزمایش قرار گرفته است.
وی افزود: روش های جداسازی غشایی نسبت به دیگر روش های جداسازی از قبیل تقطیر، تبخیر، جذب، تبادل یون و غیره، از راندمان بالا، هزینه پایین و اثرات جانبی کمتری برخوردارند، از این رو با توجه به این مزایا و نیز درصد جداسازی بالای ترکیبات رنگی از آب به کمک این نمونه آزمایشگاهی، انتظار می رود که با تکمیل آزمایش ها بتوان از نتایج این پژوهش در صنایع مرتبط با رنگ مانند رنگ سازی، نساجی، خودروسازی، صنایع غذایی و یا هر صنعتی که تولید پساب رنگی می کند، استفاده کرد.
نمونه آزمایشگاهی غشای پلیمری ساخته شده از جنس نانوکامپوزیت پلی اترسولفون است که در ساختار آن از نانولوله های کربنی چند دیواره استفاده شده است.
نانولوله های کربنی دارای خواص منحصر به فردی بوده و کاربرد زیادی در ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی دارند، اما عدم توزیع یکنواخت این نانوذرات در ساختار پلیمر غشا می تواند به عنوان یک مشکل جدی مطرح شود.
به گفته این محقق، در این کار تحقیقاتی به عنوان یک راهکار جدید در راستای بهبود توزیع یکنواخت نانوذرات در پلیمر، سطح نانوذرات با استفاده از پلی استایرن سولفونات پوشانده شده است.
این روش تأثیر قابل توجهی بر نحوه توزیع نانوذرات در پلیمر غشا داشته و باعث بهبود ساختار و در نتیجه عملکرد جداسازی آن شده است.
در این مطالعات ساختار غشا با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد ارزیابی قرار گرفته است.
همچنین از روش طراحی آزمایشات (روش پاسخ سطحی (RSM) جهت بهینه سازی تعداد آزمایش ها و پیش بینی عوامل مؤثر و مهم در عملکرد جداسازی غشاها تحت شرایط محیطی گوناگون، استفاده شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر نگین قائمی و تیم تحقیقاتی وی از دانشگاه صنعتی کرمانشاه و همچنین پژوهشگرانی از دانشگاه رازی کرمانشاه است که نتایج آن در مجله «ژورنال آف هازاردوس ماتریل» – Journal of Hazardous Materials – منتشر شده است.
