تهیه غشاهای نانوفیلتراسیون با استفاده از روش پیوند اشعه ماوراء بنفش به منظور جداسازی رنگزا‌های اسیدی در مقادیر pH مختلف

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 پژوهشکده علوم و فناوری نانو، دانشگاه کاشان

3 گروه پژوهشی رنگ و محیط زیست، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

چکیده

هدف از این تحقیق، بررسی عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون در جداسازی رنگزا‌های اسیدی می‌باشد. نانوغشاها از طریق پیوند مونومرهای باردار اکریلیک اسید با استفاده از اشعه ماوراء بنفش بر سطح غشاهای اولترافیلتراسیون پلی‌سولفونی تهیه می‌گردد. غشاهای خام اولترافیلتراسیون با استفاده از روش وارونگی فازی به دست می‌آید. مشخصات غشاهای اصلاح شده اندازه‌گیری گردید و مناسب‌ترین نانوغشا به منظور تصفیه پساب‌های رنگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوغشای انتخاب شده عملکرد قابل قبولی را در مورد نفوذپذیری و احتباس رنگزا دارا می‌باشد. احتباس رنگزا‌های مورد آزمون بین 86% تا 99.7% و نفوذپذیری این غشا L/m2 h bar 7.6 می‌باشد. همچنین افزایش هر یک از دو عامل وزن مولکولی و بار رنگزا بهبود جداسازی آنان را در پی داشت که به ترتیب بر کارآیی پدیده غربال و دافعه دونان در غشای نانوفیلتراسیون دلالت دارد. اثر pH بر عملکرد غشا بر حسب نفوذپذیری و احتباس رنگزا نیز مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد با تغییر pH (3، 6 و 9)، سطح غشا و رنگزا‌ها رفتارهای متفاوتی را داشت که بر کارایی نهایی نانوغشای مورد آزمون تاثیرگذار است، به طوری که 9=pH بهترین عملکرد را در جداسازی رنگزا داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation of Nanofiltration Membranes via UV Photo-grafting Technique for Separation of Acid Dyes at Different pH Values

نویسندگان [English]

  • M. Amini 1
  • M. Arami 1
  • A. Akbari 2
  • N.M. Mahmoodi 3
1 Textile Engineering Department, Amirkabir University of Technology
2 Institute of Nanoscience and Nanotechnology, University of Kashan
3 Department of Environmental Research, Institute for Color Science and Technology
چکیده [English]

The purpose of this work is to investigate the performance of nanofiltration membrane for separation of acid dyes. Nanomembranes have been developed by UV photografting technique. Acrylic acid was used for the modification of polysulfone ultrafiltration membrane that prepared via wet phase inversion method. The modified membrane characteristics were measured and the most suitable nanofiltration membrane was chosen for treatment of dye effluents. It was observed that selected UV-photografted membrane showed acceptable performance both in terms of flux and rejection. Acid dye retention was between 86 and 99.7% and hydraulic permeability was 7.6 L/m2 h bar. It was observed that increase of either dye molecular weight or dye charge leads to improve of dye separation that confirm the effectiveness of sieving and Donnan repulsion mechanism, respectively, in nanofiltration membranes. The influence of pH on the performance of membrane in terms of permeability and dye retention was established. It was found that by changing the pH (3, 6 and 9), membrane surface and dye have different behaviors that influence the final performance of selected nanomembrane. According to results, pH=9 of dye bath provides the best condition for dye separation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanofiltration
  • UV Photo-grafting
  • Acid dye
  • pH