پديد آورنده :
تفرشي، جمانه
عنوان :
بررسي ميزان تاثير پذيري ساختار و عملكرد غشاي پليمري از ذرات دانه ريحان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
الياف پليمري
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 88ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حسين فشندي
توصيفگر ها :
پلي سولفون , غشاي اولترافيلتراسيون , نانو ذره صمغ دانه ريحان(BSG) , پلاسماي خلا , غشاي مقاوم در برابر گرفتگي , شار آب خالص , تراوش پذيري آب خالص , جدايي فازي ناشي از بخار(VIPS) , رسوب غوطه وري(IP)
استاد داور :
مصطفي يوسفي، مرتضي صادقي
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/02/03
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/02/04
چكيده فارسي :
چکیده امروزه بهدلیل استفاده گسترده از پلیمرهای آبگریز مانند پلیسولفون در صنعت غشایی اصالح غشا با استفاده از فرآیندهای دوستدار محیط زیست همچون پالسما بسیار رونق یافته است عالوه بر این نیاز به نانوذرههای جدید دوستدار محیط زیست با خصوصیات برجسته مانند تعداد زیاد گروههای عاملی آبدوست سطحی سطح ویژه باال سنتز آسان هزینه کم و در دسترس بودن به شدت احساس میشود در این راستا صمغ دانه ریحان BSG بهعنوان یک پلی ساکارید آنیونی گیاهی و هیدروکلویید فعال سطحی برای تهیه نانوذرههای آلی BSG با قطر میانگین حدود 24 نانومتر به روش آسیاب سیاره ای مورد توجه قرار گرفت ارزیابیهای مختلفی از قبیل FTIR TEM FESEM BET TGA DLS اندازه گیری زتا پتانسیل و تعیین آبدوستی بهمنظور توصیف ویژگیهای نانوذره BSG انجام شد غشاهای اولترافیلتراسیون PSf حاوی مقادیر مختلف نانوذره شامل 0 5 0 1 3 و 5 درصد نسبت به وزن پلیمر با روش متداول جدایی فازی ناشی از غیرحالل رسوب غوطهوری IP با استفاده از محلول PSf پلی وینیل پیرولیدون PVP دی متیل فرمامید DMF با نسبتهای وزنی 02 5 57 تهیه شدند در مواقع PVP بهعنوان یک پلیمر آبدوست بهمنظور افزایش نرخ تبادل حالل غیرحالل و در نتیجه افزایش تشکیل بزرگ حفرهها استفاده شد بررسیها نشان داد که مقدار نانوذرههای BSG برای تولید غشاهای اولترافیلتراسیون PSf با خواص ارتقا یافته و مطلوب از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است در این راستا مقدار بهینه نانوذره BSG برابر با 5 0 درصد منجر به تراوشپذیری آب خالص به بزرگی 2 551 لیتر بر مترمربع ساعت بار گردید که نشان دهنده افزایش 88 درصدی PWF در مقایسه با غشای PSf خالص بود این افزایش در PWF با ثابت ماندن میزان پسزنی سرم آلبومین گاوی BSA حدود 49درصد حاصل گردید همچنین مشاهده گردید که با افزودن نانوذره BSG زبری سطح غشا کاهش یافته ولی پایداری گرمایی غشا دستخوش تغییر نمیشود استفاده از 5 0 درصد نانوذره BSG بهشدت گرفتگی غشا را کاهش داد و نسبت بازیابی شار FRR حدود 001 درصد حاصل شد که این عدد در حین بررسی خواص مقاومت غشا در برابر گرفتگی برای 5 چرخه به مدت 523 دقیقه تقریبا ثابت باقی ماند پالسمای خال آرگون اکسیژن بهعنوان روشی مقرون بهصرفه و دوستدار محیط زیست بر روی غشای اولترافیلتراسیون PSf حاوی 5 0 درصد نانوذره اعمال گردید و با حفظ 001 درصدی میزان FRR منجر به افزایش حدود 1 951 درصد تراوشپذیری شارآب خالص از 9 95 به 2 551 لیتر بر مترمربع ساعت بار شد بهطور کلی با استفاده از 5 0 درصد نانوذره BSG و اصالح پالسمای خال آرگون اکسیژن غشای اولترافیلتراسیون PSf مقاوم در برابر گرفتگی با PWF برابر با 6 013 لیتر بر مترمربع ساعت در فشار عملیاتی غشایی 2 بار تهیه شد عالوه بر موارد ذکر شده توانایی غشاهای اولترافیلتراسیون PSf حاوی نانوذره BSG بهمنظور تصفیه رنگ متیلن بلو MB مورد بررسی قرار گرفت از سوی دیگر برای بررسی بیشتر نقش نانوذره BSG بر روی مورفولوژی و عملکرد غشاهای PVP PSf از محلول ریختهگری حذف گردیده و غلظت PSf به 03 درصد وزنی افزایش یافت در ادامه غشاهایی با مقادیر مختلفی از نانوذره BSG شامل 0 1 3 5 و 01 درصد وزنی نسبت به وزن پلیمر به دو روش جدایی فازی ناشی از بخار VIPS و IP تهیه شدند مشخص شد که صرف نظر از مقدار نانوذره BSG غشاهای VIPS در مقایسه با غشاهای IP فاقد بزرگ حفره بودند عالوه بر این غشاهای تهیه شده به روش VIPS دارای PWF باالتر و پسزنی MB پایینتر در مقایسه با غشاهای تهیه شده به روش IP بودند صرف نظر از روشهای تهیه غشا باالترین PWF و پسزنی MB در حدود 99 درصد و در 21 pH بهدست آمد که بهترتیب مربوط به 1 و 5 درصد وزنی نانوذره BSG بود کلمات کلیدی پلیسولفون غشای اولترافیلتراسیون نانوذره صمغ دانه ریحان BSG پالسمای خال غشای مقاوم در برابر گرفتگی شار آب خالص تراوشپذیری آب خالص جدایی فازی ناشی از بخار VIPS رسوب غوطه وری IP چهارده
چكيده انگليسي :
An investigation into the influence of particles obtained from Ocimum Basilicum seeds on morphology and performance of polymer membrane Jamaneh Tafreshi j tafreshi@tx iut ac ir Department of Textile Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Hossein Fashandi H fashandi@cc iut ac irAbstractToday due to the widespread use of hydrophobic polymers such as polysulfone PSf inmembrane industry membrane modification using environmental friendly techniques suchas plasma is highly encouraged Additionally the need for novel environmental friendlynanoparticles NPs with outstanding properties such as high population of surfacehydrophilic functional groups large specific surface area facile synthesis low cost andavailability is highly acknowledged Basil seed gum BSG an anionic plant derivedpolysaccharide and surface active hydrocolloid sparked the facile preparation of organicBSG NPs with mean diameter of 42 nm using planetary ball mill Different analyticaltechniques including FESEM TEM FTIR DLS TGA BET zeta potential measurementand hydrophilicity quantification were considered to fully characterize the prepared BSGNPs PSf ultrafiltration UF membranes with different BSG NPs contents i e 0 0 5 1 3and 5 with respect to PSf weight were prepared via the well known nonsolvent inducedphase separation technique using PSf Polyvinyl pyrrolidone PVP Dimethylformamide DMF 20 5 75 wt as casting dope In fact PVP was used as a hydrophilic polymer toincrease solvent nonsolvent exchange rate and enhance macrovoid formation It wasdemonstrated that BSG NPs content is of profound importance to produce PSf UFmembranes with superior properties In this regard optimum BSG NPs content was regardedas low as 0 5 by which pure water permeability as high as 155 2 L m2 h with an increaseby 88 with respect to the pristine PSf UF membrane was achieved without compromisingbovine serum albumin BSA rejection 94 Reduced surface roughness and preservedhigh thermal stability of PSf UF membrane was also observed using BSG NPs Interestingly using 0 5 BSG NPs membrane fouling was highly mitigated as demonstrated by fluxrecovery ratio FRR of 100 which remained approximately constant after five cyclesended at 325 min during evaluation of membrane anti fouling properties Ar O2 vacuumplasma treatment a cost effective and environmental friendly process was also performedon PSf UF membrane containing 0 5 BSG NPs and led to further enhancement of purewater permeability PWP by 61 from 59 9 L m2 h bar to 155 32 L m2 h bar whileFRR was preserved at 100 Overall using 0 5 BSG NPs and Ar O2 vacuum plasmatreatment an anti fouling UF membrane with PWF as high as 310 6 L m2 h under
استاد راهنما :
حسين فشندي
استاد داور :
مصطفي يوسفي، مرتضي صادقي
