پديد آورنده :
قاسمي اصفهاني، فرناز
عنوان :
توليد و مشخصه يابي غشاء نانوليفي استات سلولز حاوي نانو ذرات زيركونيوم دي اكسايد جهت كاربرد در فيلتراسيون مائي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي نساجي و علوم الياف
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
نه ،68ص ، مصور ، جدول ، نمودار
استاد راهنما :
صديقه برهاني
توصيفگر ها :
نانو الياف , الكتروريسي , غشاء , جداسازي(فيلتراسيون) , استات سلولز , نانو ذرات زيركونيوم دي اكسايد
استاد داور :
پرهام سلطاني ، لاله قاسمي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/24
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/29
چكيده فارسي :
1 چكيده اليههاي نانوليفي بدليل داشتن خواص منحصر به فردي مانند سطح مخصوص باال انعطافپذيري خواص مكانيكي برتر و نفوذپذيري باال كاربردهاي گستردهاي را در زمينههاي مختلف بدست آوردهاند يكي از مهمترين كاربردهاي اليههاي نانوليفي در غشاهاي فيلتراسيون است امروزه غشاهاي نانوليفي بدليل ضخامت پايين در كاربردهاي فيلتراسيون بخصوص تغليظ پروتئينها و تصفيه آب توجه بسياري را به خود جلب كردهاست گرفتگي و پايداري حرارتي كم از مهمترين معضالت چالشبرانگيز غشاهاي نانوليفي هستند كه بهشدت كارايي آنها را محدود ميسازند هدف اصلي اين پژوهش بهبود كارايي غشاي نانوليفي استاتسلولز با كاهش اثر گرفتگي و بهبود پايداري حرارتي است و براي اين منظور از نانوذرات زيركونيومدياكسايد در فرايند توليد نانوالياف استفاده شد نانوالياف استاتسلولز حاوي مقادير مختلف نانوذرات زيركونيوم دياكسايد 0 6 0 1 و 5 1 درصد روي بستري از كاغذ تجاري فيلتراسيون الكتروريسي شدند اثر عواملي از جمله غلظت نانوذرات و مدت زمان الكتروريسي بر عملكرد غشا مورد بررسي قرار گرفت نتايج طيفسنجي مادون قرمز و طيفسنجي انرژي اشعه ايكس حضور نانوذرات زيركونيوم دياكسايد و توزيع يكنواخت آنها در سطح نانوالياف را تائيد كردند با توجه به تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي كاهش قطر نانوالياف در اثر افزايش غلظت نانوذرات كه ناشي از كاهش گرانروي محلول پليمري است مشاهده شد بررسي نتايج اندازهگيري ابعاد منافذ غشا كاهش اندازه منافذ با افزايش غلظت نانوذرات را نشان داد نتايج نشان داد با افزايش غلظت نانوذرات نفوذپذيري هواي غشاي نانوليفي در اثر كاهش اندازه منافذ ناشي از كاهش قطر نانوالياف كاهش يافته و شار عبور آب خالص در نتيجه افزايش آبدوستي ناشي از حضور نانوذرات زيركونيوم دياكسايد افزايش يافته است با افزايش زمان الكتروريسي ضخامت غشاي نانوليفي افزايش يافت و لذا نفوذپذيري هوا و شار عبوري آب خالص غشا كاهش يافت آزمون دفع جرم مولكولي و گرفتگي غشا به منظور ارزيابي كارايي غشا اندازهگيري شد و مشاهده شد كه با افزايش غلظت نانوذرات زيركونيومدياكسايد ميزان گرفتگي غشا كاهش و ميزان دفع جرم مولكولي افزايش يافته است با افزايش غلظت نانوذرات زيركونيوم دياكسايد پايداري حرارتي نانوالياف به ميزان بسيار جزئي بهبود يافت كلمات كليدي نانوالياف الكتروريسي غشا جداسازي فيلتراسيون استات سلولز نانو ذرات زيركونيوم دياكسايد
چكيده انگليسي :
67 Fabrication and Characterization of Celluluse Acetate Nanofibrous Membrane Containing ZrO2 Nanoparticles for Aqueous Solutions Filtration usage Farnaz Ghasemi Esfahani 2020 10 21 Department of Textile Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSedigheh Borhani sborhani@iut ac irAbstractNanofiber layers have gained widespread applications in various fields due to their uniqueproperties such as high specific surface area flexibility superior mechanical properties andhigh permeability One of the main applications of nanofiber layers is in the filtrationmembranes Today nanofibrous membranes have attracted significant attention in filtrationapplications especially protein concentration and water purification because of their lowthickness Fouling and low thermal stability are the most challenging problems whichstrongly limit the nanofibrous membrane efficiency The present research s main objectiveis to improve the cellulose acetate nanofibrous membrane efficiency by reducing the foulingeffect and improving thermal stability Therefore zirconium dioxide nanoparticles wereincorporated into the nanofibrous layer Cellulose acetate nanofibers having zirconiumdioxide nanoparticles were coated on a commercial filter paper through electrospinning Effects of nanoparticle amount and electrospinning time on the membrane efficiency wereinvestigated The results of FTIR and EDS tests confirmed the presence and uniformdistribution of zirconium dioxide nanoparticles on the surface of the nanofibers Accordingto the SEM images the decrease of nanofiber diameters with increasing nanoparticleconcentration was observed attributed to the reduction of polymer solution viscosity Theresults revealed the decreasing pore size with increasing nanoparticle concentration Withincreasing the nanoparticle concentration the air permeability was reduced due to the poresize reduction The membrane s enhanced hydrophilicity boosted the distilled water flux dueto the incorporation of zirconium dioxide nanoparticles With increasing the electrospinningtime the air permeability and distilled water flux decreased due to the thickened membrane Moreover TOC and membrane fouling tests were performed to investigate the membraneefficiency According to the results nanoparticles could enhance the rejection rate andreduce fouling effects Zirconium dioxide nanoparticles slightly improved the thermalstability of nanofibers Key WordsNanofibers Electrospinning Membrane Filtration Cellulose Acetate Zirconium dioxideNanoparticles
استاد راهنما :
صديقه برهاني
استاد داور :
پرهام سلطاني ، لاله قاسمي
