شماره ركورد
25086
شماره راهنما
NANO2 133
عنوان
تهيه و شناسايي غشاهاي ميكروفيلتراسيون فوقآبگريز بر مبناي نانوالياف پلياتيلنترفتالات بازيافتي جهت جداسازي روغن و آب
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
نانو فناوري- نانو مواد
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1404/07/02
صفحه شمار
86 ص .
استاد راهنما
بهروز موحدي , محسن مصلحي
كليدواژه فارسي
پلياتيلن ترفتالات , الكتروريسي , غشاء فوق¬آبدوست , غشاء فوق¬آبگريز
چكيده فارسي
در اين پژوهش، نانوالياف الكتروريسي شده¬ي پلياتيلن ترفتالات (PET) بازيافتي با هدف توليد غشاهاي ميكروفيلتراسيون كارآمد براي جداسازي آب و روغن مورد اصلاح سطحي قرار گرفتند. براي اين منظور، دو رويكرد اصلاح شيميايي شامل روش سل-ژل مبتني بر تترااتيلارتوسيليكات (TEOS) جهت ايجاد خاصيت فوقآبدوستي و استفاده از متيلتريكلروسيلان براي ايجاد خاصيت فوقآبگريزي به كار گرفته شد. آناليز FTIR تغييرات مشخص گروههاي عاملي سطح، تشكيل لايههاي سيليكايي و حضور گروههاي Si–CH₃ را در نمونههاي فوقآبگريز و افزايش پيكهاي Si–O–Si و Si-OH را در نمونههاي فوقآبدوست تأييد نمود. تصاوير FESEM و آناليز EDAX-Mapping نشان دادند كه در نمونه فوقآبدوست، نانوذرات سيليكا به صورت يكنواخت سطح الياف را پوشاندهاند و در نمونه فوقآبگريز لايههاي آگلومره باعث افزايش زبري سطح دو مقياسي شدند. آزمون زاويه تماس حاكي از آن بود كه نمونه PET خام با زاويه حدود 87 درجه نسبتاً آبگريز است، در حالي كه پس از اصلاح سطح، غشاي فوقآبدوست زاويه تماسي صفر و غشاي فوقآبگريز زاويه تماسي حدود 162 درجه از خود نشان دادند. همچنين زاويه تماس روغن از زير آب براي غشاي فوقآبدوست نشان داد كه دافع قوي روغن در محيط آبي است. آزمونهاي عملكردي حاكي از آن بود كه غشاي فوقآبدوست بيشترين شار عبوري آب را در 36/19 ± 31/978 ليتر بر متر مربع بر ساعت به دليل حضور گروههاي Si-OH و تمايل زياد به جذب آب را در سطح داشت، در حالي كه غشاي فوقآبگريز شار عبوري آب كمتري در 14/7 ± 33/155 ليتر بر متر مربع بر ساعت داشت و تمايل بيشتر به جذب روغن در محيط خشك نشان داد. نتايج مكانيكي نيز نشان داد كه اصلاح سطح موجب بهبود مقاومت مكانيكي شد؛ بهويژه غشاي فوقآبگريز مقاومت مكانيكي بيشتري به دليل تشكيل لايههاي سختتر داشت. در نهايت، اين پژوهش نشان داد كه با اصلاح هدفمند سطح نانوالياف PET ميتوان ويژگيهاي ترشوندگي، عملكرد فيلتراسيون و جداسازي آب/روغن را به طور قابلتوجهي بهبود داد و غشاهاي بازيافتي با ارزشافزوده بالا براي كاربردهاي محيطزيستي و صنعتي توليد كرد. همچنين ميزان بازداري و جداسازي آب و روغن در هر دو غشا فوقآبدوست و فوقآبگريز 1 ± 97 درصد نشان داده شد.
تاريخ نمايه سازي
1404/08/20
نام نمايه ساز
همدم نوروزي
كليدواژه لاتين
Polyrthylene terephthalate (PET) , Superhydrophobic membrane , Superhydrophobic membrane
عنوان لاتين
Preparation and characterization of superhydrophobic microfiltration membranes based on recycled polyethylene terephthalate nanofibers for separation of oil and Water
گروه آموزشي
نانو فناوري
چكيده لاتين
In this study, electrospun recycled polyethylene terephthalate (PET) nanofibers were surface modified with the aim of producing efficient microfiltration membranes for water and oil separation. For this purpose, two chemical modification approaches were used, including a sol-gel method based on tetraethylorthosilicate (TEOS) to create superhydrophilic properties and the use of methyltrichlorosilane to create superhydrophobic properties. FTIR analysis confirmed the distinct changes in surface functional groups, the formation of silica layers and the presence of Si–CH₃ groups in the superhydrophobic samples and the increase in Si–O–Si and Si–OH peaks in the superhydrophilic samples. FESEM images and EDAX-Mapping analysis showed that in the superhydrophilic sample, silica nanoparticles uniformly covered the fiber surface, and in the superhydrophobic sample, agglomerated layers increased the two-scale surface roughness. The contact angle test indicated that the raw PET sample was relatively hydrophobic with an angle of about 87 degrees, while after surface modification, the superhydrophilic membrane showed a contact angle of zero and the superhydrophobic membrane showed a contact angle of about 162 degrees. Also, the oil contact angle from underwater for the superhydrophilic membrane showed that it is a strong oil repellent in aqueous environment. The performance tests indicated that the superhydrophilic membrane had the highest water flux at 31.978 ± 19.36 l/m2/h due to the presence of Si-OH groups and a high tendency to absorb water on the surface, while the superhydrophobic membrane had a lower water flux at 33.155 ± 7.14 l/m2/h and showed a higher tendency to absorb oil in dry environment. The mechanical results also showed that the surface modification improved the mechanical strength; in particular, the superhydrophobic membrane had higher mechanical strength due to the formation of harder layers. Finally, this study demonstrated that by targeted surface modification of PET nanofibers, the wettability, filtration performance, and water/oil separation properties can be significantly improved, and recycled membranes with high added value for environmental and industrial applications can be produced. The water and oil retention and separation rates of both superhydrophilic and superhydrophobic membranes were also shown to be 97% ± 1%.
سازمان طرف قرارداد
فولاد مباركه
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
146916
نويسنده