19887

17178

كارشناسي ارشد

الياف

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1403

چهارده، 59 ص. : مصور، جدول، نمودار

1403/07/29

كتابنامه

مهندسي نساجي

مهندسي نساجي

1403/08/13

23069049

چارچوب‌هاي ايميدازولات زئوليتي (ZIF) زير مجموعه اي از چارچوب‌هاي فلزي-آلي (MOF) هستند كه از بلور‌هاي متخلخل با ساختارهاي سه‌بعدي گسترده‌ و همچنين يون‌هاي فلزي چهار وجهي (مانند روي) ساخته شده‌اند كه توسط ايميدازولات (Im) به يكديگر متصل شده اند. از جمله مهمترين ZIFها مي توان به ZIF-8 اشاره كرد. ZIF-8نوعي چارچوب فلزي-آلي است كه از ليگاند آلي ايميدازول و مراكز فلزي روي تشكيل مي‌شود و داراي ساختاري شبه زئوليتي با خصوصيات خاص است كه از آن براي جداسازي، جذب و ساخت كاتاليزور استفاده مي‌شود. اين پژوهش با هدف سنتز نانوساختار ZIF-8 بر روي غشاي پليمري پلي سولفون (PSf) با استفاده از روش نفوذ متقابل و بررسي ويژگي هاي ساختار مركب حاصل پايه ريزي شد. در واقع تلاش شده است ساختار شكننده و غيرقابل استفاده ZIF-8 با سنتز آن بر روي غشاي پليمري انعطاف¬پذير، به ساختاري مناسب و كاربردي تبديل گردد. در اين راستا جهت توليد و سنتز غشا حاوي نانوساختار ZIF-8، دو حالت ايستا و جرياندار براي مدت زمان هاي 5 و 8 ساعت مورد توجه قرار گرفت. در حالت ايستا، محلول هاي پيش ساز نيترات روي و 2-متيل ايميدازول در دو طرف غشا، ساكن بوده در حالي كه در حالت جرياندار، محلول هاي مذكور با دبي مشخص و ثابت 24 ليتر بر ساعت در دو طرف غشا، در جريان بودند. مشاهده شد كه روش جرياندار منجر به توليد بهتر و يكنواخت¬تر نانوساختارهاي ZIF-8 روي سطح غشاي PSf مي¬شود. در مرحله بعد، بررسي عملكرد ساختار دو لايه توليد شده بر طبق حالت جرياندار در مدت زمان 5 ساعت، براي تصفيه پساب رنگي، در دستور كار قرار گرفت. نتايج نشان داد كه ساختار دو لايه ياد شده، مي¬تواند رنگزا هاي راكتيو آبي-21 و مستقيم قرمز-224 را به ترتيب با راندمان 7/89 و 1/96 از پساب حذف نمايد. در واقع مي توان گفت استفاده از بستر پليمري در ساخت ZIF-8، با افزايش پايداري ابعادي اينMOF، آن را به ساختاري مناسب براي كاربردهاي گوناگون از جمله تصفيه پساب تبديل مي كند.

Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) are a subset of Metal-Organic Frameworks (MOFs) composed of crystalline, porous materials with extensive three-dimensional structures. These structures are constructed from tetrahedral metal ions (such as zinc) linked together by imidazolate (Im) linkers. One of the most important ZIFs is ZIF-8. ZIF-8 is a type of Metal-Organic Framework composed of the organic ligand imidazole and zinc metal centers. It possesses a zeolite-like structure with unique properties that make it suitable for separation, adsorption, and catalysis applications.This study aimed to synthesize ZIF-8 nanostructures on a polysulfone (PSf) polymer membrane using the interfacial polymerization method and to investigate the properties of the resulting composite structure. The goal was to transform the brittle and unusable structure of ZIF-8 into a suitable and practical structure by synthesizing it on a flexible polymer membrane. In this regard, both static and dynamic conditions were considered for durations of 5 and 8 hours. In the static state, the ZIF-8 precursor solutions were stationary on both sides of the membrane, while in the dynamic state, the solutions were flowed at a constant flow rate of 24 liters per hour on both sides of the membrane. It was observed that the dynamic method led to a better and more uniform production of ZIF-8 nanostructures on the surface of the PSf membrane. In the next step, the performance of the two-layer structure produced under dynamic conditions for 5 hours was investigated for the treatment of colored wastewater. It was observed that the two-layer structure could remove Reactive Blue-21 and Direct Red-224 dyes from wastewater with efficiencies of 89.7% and 96.1%, respectively. In fact, it can be said that the use of a polymer substrate in the synthesis of ZIF-8, by increasing the dimensional stability of this MOF, makes it a suitable structure for various applications, including wastewater treatment.

حسين فشندي

فرزانه علي حسيني , صديقه برهاني