اثر نانو لوله‌های کربنی عامل‌دار شده بر تراوایی غشاهای نانوکامپوزیت پلی وینیلیدن فلوراید

Abstract

در این تحقیق عملکرد و خواص ضد‌گرفتگی و شار غشای نانوکامپوزیت پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) با غلظت 15% وزنی که با نانو لوله‌های کربنی چند دیواره عامل‌دار شده با گروه‌های اسیدی، بازی و آمین مخلوط شده و با روش وارونگی فازی و حلال نرمال متیل پیرولیدون ساخته شده، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. برای اولین بار آب دوستی سطح غشاهای نانوکامپوزیت مختلف به‌صورت تدریجی تغییر نمود که این تغییرات تدریجی، رفتار و عملکرد غشا را بیان می‌کند. آنالیز سطح میکروسکوپ الکترونی روبشی تفاوت قابل ملاحظه‌ای در اندازه حفرات نشان داد (چند دهم میکرون) ولی آنالیز سطح مقطع نشان داد که تمام غشاهای ساخته شده دارای ساختار نامتقارن شامل یک لایه بالایی فشرده و یک لایه پایینی با کانال‌های وسیع و حفرات درشت هستند. تمام غشاهای اصلاح شده با ویژگی آب دوستی بهتر نسبت به غشای اصلاح نشده (°87) هستند. نتایج شار آب مقطر نیز نتایج بهبود آب‌دوستی مشاهده شده در زاویه تماس را تأیید کرد که با نتایج تخلخل همخوانی دارد. شار غشاهای اصلاح شده در مقادیر بهینه بیش از 2 برابر غشای اصلاح نشده (L/m2h 146) افزایش یافت. آنالیز میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که غشاهای نانوکامپوزیت دارای زبری کمتری نسبت به غشای خالص دارند. (Sa=270 nm) نتایج تست مکانیکی نشان‌دهنده عدم تأثیر منفی نانولوله‌های کربنی عامل‌دار شده بر مقاومت مکانیکی غشاها می‌باشد.

Keywords

• غشای نانوکامپوزیت
• نانولوله‌های کربنی
• گرفتگی
• آب دوستی
• اولترافیلتراسیون