ساختار غشاهای نانوکامپوزیتی پلیمری مورد استفاده در تصفیه آب

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 دانشجوی دانشکده نساجی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 عضو هیات علمی

10.22063/basparesh.2020.2533.1482

چکیده

در سال‌های اخیر، فناوری تولید و استفاده از غشا به عنوان روش کارآمدی برای تصفیه آب شناخته شده است. استفاده از فناوری غشاء 53% از کل فرایندهای جهان برای تولید آب آشامیدنی تمیز را شامل می‌شود. سهولت در بهره‌برداری، کاهش هزینه، فقدان حضور مواد شیمیایی و ظرفیت حذف بالا از مزایای استفاده از غشاء در تصفیه آب به‌شمار می‌رود. غشاهای جداکننده اصولا از نوع پلیمری هستند. غشاهای پلیمری در مقایسه با غشاهای معدنی، دارای انعطاف‌پذیری بیشتر، مکانیزم ساده تشکیل حفره، هزینه کم‌تر و فضای کوچکتری برای نصب می‌باشند. پلیمرهایی همچون پلی‌وینیل ‌الکل، پلی‌استر ‌سولفون، پلی‌وینیلیدین فلوراید و پلی‌وینیل‌ کلرید در تولید غشاء به‌کار می‌روند. غشاهای پلیمری نیز دارای معایب و کمبودهایی هستند که با اصلاح سطحی با نانو مواد می‌توان خواص آنها را بهبود بخشید. محدودیت عمده غشاهای پلیمری جداکننده، گرفتگی به‌دلیل آب‌گریز بودن آنها است. اصلاح غشاهای پلیمری با نانومواد فلزی و کربنی، منجر به تولید غشاهای نانوکامپوزیتی با قابلیت ضدگرفتگی می‌شود. نانومواد با قرارگیری روی سطح و یا مخلوط شدن با غشای پلیمری، قابلیت انتخاب‌پذیری، نفوذپذیری، آب‌گریزی، پایداری حرارتی، مقاومت مکانیکی و خاصیت ضد باکتریایی را به آن منتقل می کنند. در این مقاله گزارشی از ساختار و اصلاح غشاهای پلیمری با فلزاتی چون نقره، مس و تیتانیوم دی‌اکسید و ترکیباتی همچون گرافن اکسید ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Structure of polymeric nanocomposite membranes used in water Refinery

نویسندگان [English]

  • marzie ghaemizade dare 1
  • Mitra Tavakoli 2
1 Textile engineering department, Faculty of Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
2 Academic member
چکیده [English]

In recent years, membrane production technology has been emerged as an efficient technique in the water treatment. Membrane technology contributes up to 53% of total world processes for production of clean water and is an effective approach for water treatment due to its simplicity in operation, cost effective, no addition of chemical additives and high removal capacity. Membrane based separations are commonly based on polymeric membranes because of their higher flexibility, easily pore forming mechanism, low cost and smaller space for installation as compared to inorganic membranes. Materials used for fabrication of polymeric membranes include Polyvinyl Alcohol (PVA), Polyether sulfone (PES), Polyvinylidene fluoride (PVDF) and Polyvinyl chloride (PVC). Polymer membranes also have defects that can be improved by surface modification with nanoscale materials. Major limitation of membrane based separations is fouling and polymeric membranes being hydrophobic in nature are more prone to fouling. Modification of polymeric membranes with nanomaterials such as metal based and carbon based results in polymeric nano-composite membranes with high antifouling characteristics. Nanomaterials impart high selectivity, permeability, hydrophilicity, thermal stability, mechanical strength, and antibacterial properties to polymeric membranes via blending, coating etc. modification methods. This paper reviews the production, structure and modification of polymer membranes with metals such as silver, copper and titanium dioxide and compounds such as graphene oxide.

کلیدواژه‌ها [English]

  • membrane
  • Nanocomposite
  • water refinery
  • nanomaterials
  • metal oxides