برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

در این پژوهش برای ساخت غشا نانوکامپوزیتی از پلیمر پلی‌سولفون (PSf) استفاده شده‌است. دیگر مواد مورد استفاده عبارت‌اند از حلال N-متیل‌پیرولیدون (NMP) از شرکت LOBA Chemie، آب‌مقطر، نانو‌سیلیکا (Nano SiO2) و نانوکلی (Nano Clay) از شرکت پیشگامان نانومواد ایران.
تجهیزات مورد استفاده در این پژوهش عبارت‌انداز: ترازو، هیتر با همزن مغناطیسی، آون و حمام فراصوت.
2-2-2-ساخت غشا
2-2-2-1- ساخت فیلم غشای پلیمری اولترافیلتراسیون PSf
به منظور ساخت غشای پلیمری اولترافیلتراسیون با پلیمر PSf در ابتدا پلیمر به مدت 12 ساعت در آون (شکل 2-1) تحت دمای °C70 خشک شده است تا رطوبت و حلالهای باقیمانده از آن خارج شود. سپس مقدار معینی از پلیمر برای ساخت محلول 15% وزنی به حلال NMP اضافه شده است. پس از آن محلول در حمام آب قرار داده شده و در دمای محیط به مدت 1روز همزده شده است تا پلیمر به طور کامل حل شود (شکل 2-2). محلول حاصل به مدت 5 دقیقه در حمام فراصوت قرار داده شده تا یک محلول کاملا یکنواخت بهدست آید. محلول پایانی به دست آمده توسط فیلمکش بر روی شیشه ریختهگری شده و پس از30 ثانیه در حمام آب‌مقطر در دمای محیط (ضدحلال) فرو برده میشود تا لایه غشایی شکل گرفته و از شیشه جدا گردد. غشای بهدست آمده به‌مدت 12 ساعت در آب‌مقطر باقی می‌ماند تا حلال به‌طور کامل از غشا خارج شود. حمام فراصوت استفاده شده در این پژوهش در شکل 2-3 نشان داده شده است.
شکل 2-1- آون مورد استفاده بهمنظور ساخت و خشک کردن غشا
شکل2-2- حمام آب و سیستم بازگشتی در ساخت غشا
شکل2-3-حمام اولتراسونیک مورد استفاده برای پخش کردن یکنواخت ذرات
2-2-2-2- ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی PSf
در پژوهش حاضر به منظور ساخت غشای نانوکامپوزیتی، به محلول آماده شده برای ساخت غشای اولترافیلتراسیون نانوذرات نانوسیلیکا و نانوخاک رس اضافه می‌شوند. مقدار مشخصی از نانوسیلیکا به محلول اضافه می‌شود و به‌مدت 12ساعت در دمای محیط 24 درجه روی دور تند هم‌زده می‌شود. سپس 5دقیقه در حمام فراصوت در دمای محیط قرار می‌گیرد تا یک محلول کاملاً یکنواخت و همگن حاصل شود. محلول پایانی به دست آمده توسط فیلمکش بر روی شیشه ریختهگری شده و پس از30 ثانیه در حمام آب‌مقطر در دمای محیط (ضدحلال) فرو برده میشود تا لایه غشایی شکل گرفته و از شیشه جدا گردد. مراحل اضافه کردن نانوکلی مشابه مراحل ذکر شده‌است با این تفاوت که برای بهتر پخش شدن ذرات کلی، پودر نانوکلی اندازه‌گیری شده به 5 قسمت مساوی تقسیم شده و در فاصله‌های زمانی مناسب به محلول اضافه می‌شود. غشاهای حاصل تا زمان استفاده در آب‌مقطر نگه‌داری می‌شود.
2-2-3- شار آب خالص
2-2-3-1- مدول غشایی
مدول استفاده شده در آزمایشها، مکعب مستطیل میباشد. این مدول با مساحت موثر 785/20 سانتیمترمربع تهیه شده است و جنس آن فولاد ضدزنگ میباشد. مدول در شکل 2-4 نشان داده شده است.
شکل 2-4- مدول غشایی استفاده شده جهت اندازهگیری میزان تراوایی
2-2-3-2- آزمون تراوش
در آزمایشهای تراوش، آب خالص در فشارهای مختلف وارد مدول غشایی شدهاست مقدار آب عبوری از غشا با ترازو اندازهگیری شده است. مقدار آب عبوری از غشا پس از رسیدن به حالت پایا اندازه گیری شده است. به علت شدت جریان مناسب جریان تراوش کرده، نیازی به ایجاد خلا در سمت تراوه و یا استفاده از جریان جارو‌کننده نبوده است.
2-2-3-3-نحوه انجام آزمایشها
بهمنظور انجام آزمایشهای شار آب خالص، غشاهای تهیه شده که در آب مقطر قرار دارند را در مدول غشایی قرار داده میشوند. سپس فشار 5/0 Bar بر روی غشا اعمال میگردد و به مدت 15دقیقه در این فشار باقی میمانند تا به حالت پایا برسند. سپس فشار تا فشارهای بالاتر افزایش داده میشود. این کار در هر غشا تکرار میشود و جریان عبوری از غشا با دقت gr/min 01/0 ثبت میگردد.
2-2-3-4- محاسبه میزان آب خالص عبوری غشا
در شرایط پایا، شار آب خالص از غشا با استفاده از رابطه ( 2-1 ) محاسبه شده است. واحد شار kg/m2h است. از این رو شار آب خالص به‌صورت مقدار آب عبوری از غشا بر واحد سطح بر واحد زمان اندازه‌گیری شده‌است.
) (2-1
که در این رابطه m جرم آب عبوری از غشا، A مساحت غشا و t مدت زمانی است که جرم m از غشا عبور می‌کند.
دسته بندی : علمی