تولید آزمایشگاهی فیلتر تصفیه آب با قابلیت خودتمیزکنندگی

دوشنبه 13 آبان 1398 - 10:15
کد مطلب: 1032023
 فیلتر تصفیه آب

محققان دانشگاه رازی کرمانشاه موفق به سنتز نوعی غشای نانوکامپوزیتی با قابلیت خودتمیزکنندگی شدند که در ساختار این غشاها از نانوذرات فتوکاتالیست استفاده شده به‌نحوی که با دریافت نور خورشید، گرفتگی غشا تا حدود زیادی مرتفع می‌شود.

به گزارش گروه علم و فناوری ایسکانیوز، امروزه فناوری­‌های غشایی به‌واسطه اثرات مخرب کم بر محیط‌ زیست و مصرف انرژی پایین در مقیاس‌‌های وسیع تصفیه آب و پساب به کار برده می‌­شوند. یکی از غشاءهای رایج مورد استفاده غشاهای پلیمری هستند که به دلیل مزایایی از قبیل ارزانی، قابلیت شکل‌دهی آسان و تخلخل بالا کاربرد فراوانی دارند.

حدیث زنگنه، دانش‌آموخته مقطع دکتری دانشگاه رازی کرمانشاه با اشاره به مشکل گرفتگی غشاها به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین عیوب غشاهای تصفیه آب گفت: گرفتگی غشا موجب کاهش طول عمر غشا و کاهش جریان آب خروجی از آن می‌شود. یکی از راهکارها برای کاهش پدیده گرفتگی غشا، افزایش آب‌دوستی آن است. ما در طرح حاضر ضمن استفاده از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم به‌عنوان عامل آب‌دوست کننده غشا، از خاصیت فتوکاتالیستی آن نیز جهت اعطای خاصیت خودتمیزکنندگی بهره برده‌ایم.

وی ادامه داد: حضور نانوذرات در ساختار این غشاها طول عمر آن‌ها را افزایش و هزینه‌های مربوط به تعویض زودهنگام غشا را به‌مراتب کاهش خواهد داد.

این محقق در رابطه با سازوکار عملکرد تمیزکنندگی نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم افزود: همان‌طور که عنوان شد در این تحقیق از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم اصلاح شده به‌عنوان عامل آب‌دوست کننده غشا و همچنین به‌عنوان عامل تمیزکننده غشا استفاده شده است. این نانوذرات با دریافت نور خورشید رادیکال‌های آزاد تولید می‌کنند که این رادیکال‌ها با عوامل گرفتگی غشا وارد واکنش شده و آن‌ها را تخریب می‌کند.

زنگنه در خصوص اصلاحات انجام‌شده بر روی نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم گفت: نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم به‌خودی‌خود بازده کوانتومی پایینی دارد بدین معنی که خاصیت فتوکاتالیستی آن با تابش اشعه فرابنفش فعال می‌شود. از سوی دیگر قرارگیری غشای پلیمری در معرض اشعه فرابنفش موجب تخریب غشا می‌شود. ما در این طرح با اعمال اصلاح ساختاری در نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم و دوپ کردن آن با بور، سیلیکا و کبالت فریت به‌طور هم‌زمان موجب کاهش میزان انرژی فعال‌سازی از ناحیه فرابنفش به ناحیه مریی و همچنین موجب افزایش بازدهی کوانتومی نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم شدیم.

براساس نتایج آزمون‌ها عملیاتی انجام شده بر روی غشاهای تصفیه آب حاوی درصدهای مختلف از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم اصلاح‌شده، غشای پلیمری حاوی ۰٫۵ درصد وزنی نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم اصلاح شده دارای کمترین زاویه تماس، ۴۹٫۳ درجه در مقایسه با غشای خالص با زاویه تماس ۶۲٫۵ است. همچنین نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم موجب افزایش ۲٫۳ برابری تراوایی غشا و کاهش چشمگیر میزان گرفتگی برگشت‌ناپذیر غشا از ۴۷٫۳ درصد به ۳ درصد شده‌اند.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های حدیث زنگنه دانش‌آموخته مقطع دکتری، علی‌اکبر زینتی زاده، سیروس زین‌الدینی و مصطفی فیضی اعضای هیئت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه است. نتایج این کار در قالب یک مقاله در مجله Separation and Purification Technology با ضریب تأثیر ۵٫۱۰۷ (جلد ۲۰۹، سال ۲۰۱۹، صفحات ۷۶۴ تا ۷۷۵) منتشر شده است.

انتهای پیام/

169 / 336

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار