ساخت غشای پلی اتر سولفون حاوی نانوذرات Tio2 برای جداسازی آموکسی سیلین از محلول های آبی با فرایند نانوفیلتراسیون

Abstract

موضوع تحقیق: حضور آنتی بیوتیک ها در منابع آب آشامیدنی، نشان دهنده حذف ناکارآمد ترکیبات دارویی با روشهای تصفیه ی مرسوم است که پیامدهای زیست محیطی حضور آنها را نمی توان نادیده گرفت. هدف از انجام این پژوهش ساخت غشای نانوفیلتراسیون پلی اترسولفون اصلاح شده با نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم، برای حذف آموکسیسیلین از محلولهای آبی است. روش تحقیق: در این مطالعه غشاهای پلی اترسولفون خالص و غشاهای همراه با افزودنی نانوذرات با روش وارونگی فازی ساخته شد. ابتدا، غلظت پلیمر پایه بهینه شد و ساختار منافذ غشا برای دستیابی به حداکثر عملکرد جداسازی کنترل گردید. سپس غشای انتخاب شده با درصدهای مختلف نانوذره (0.2، 0.5 و 1 درصد وزنی) اصلاح شد. غشای پلیاترسولفون 22 درصد با 79درصد دفع و شار آب خالص 1/19 l.m-2.h-1به عنوان غشای بهینه شناسایی و برای اصلاحات بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. غشاها با استفاده از FTIR، زاویه تماس آب، AFM ،SEMو XRDهمراه با ارزیابی شار آب خالص و راندمان جداسازی آموکسی سیلین، مشخصه یابی شد. نتایج اصلی: آزمون FTIRو اندازه گیری زاویه تماس نشان داد که آبدوستی غشاها، به دلیل حضور گروه هیدروکسیل در ساختار TiO2به طور قابل توجهی افزایش یافته است. تصاویر SEMنشان داد که افزودن نانوذرات، ضخامت غشا را افزایش داده و تشکیل منافذ کوچک اشک مانند در لایه فعال و همچنین منافذ کشیده در زیرلایه را افزایش می دهد. این تغییرات ساختاری، تخلخل را افزایش داده و شار آب خالص را از 1/19 l.m-2.h-1به حداکثر 53/04 l.m-2.h-1برای غشای حاوی 1 درصد وزنی نانوذرات افزایش می دهد. همچنین آنالیز AFMافزایش زبری سطح را با افزودن نانوذرات نشان داد. غشای حاوی 0/5 درصد وزنی نانوذرات، عملکرد بهینها ی با شار 27/32 l.m-2.h-1و دفع 85.72 درصد نشان داد. به طور کلی، نتایج نشان می دهد که غشاهای نانوکامپوزیتی پتانسیل بالایی را برای حذف آلاینده های غیرقابل تجزیه زیستی، مانند آموکسیسیلین، از منابع آب نشان می دهند.