تهیه غشاهای نانوآمیزه­ای فیلم نازک اصلاح­ شده با زئولیت X و بررسی عملکرد آن در نمک ‌زدایی و حذف فلزات سنگین به روش اسمز مستقیم

نویسندگان

1 دانشکده شیمی، گروه شیمی معدنی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. مرکز مطالعات و همکاری‌های علمی بین‌المللی، وزارت علوم تحقیقات و فناوری، تهران، ایران

2 دانشکده شیمی، گروه شیمی معدنی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. مرکز مطالعات و همکاری‌های علمی بین‌المللی، وزارت علوم تحقیقات و فناوری، تهران، ایران

3 مرکز مطالعات و همکاری‌های علمی بین‌المللی، وزارت علوم تحقیقات و فناوری، تهران، ایران. دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

4 Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources and International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

doi
10.22036/cr.2025.521254.1276
چکیده

طراحی غشاهای کارآمد برای نمک‌زدایی و هم‌چنین حذف یون‌های فلزات سنگین به منظور کمک به کاهش بحران کمبود آب موضوع مطالعات مختلف بوده است. در این مطالعه ذرات زئولیت X به عنوان یک ماده آب‌دوست و متخلخل انتخاب و سطح غشاهای کامپوزیت لایه نازک (TFC) توسط آنها اصلاح شد و نوع جدیدی از غشاهای نانوکامپوزیت لایه نازک (TFN) با استفاده از آنها ساخته شد. سپس عملکرد غشاهای تهیه شده در فرآیند اسمز مستقیم (FO) مورد مطالعه قرار گرفت و در ادامه قابلیت غشای بهینه اصلاح شده در حذف یون‌های Cd2+ از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. اثرات ذرات زئولیت بر مورفولوژی، ساختار شیمیایی، آب‌دوستی و توپولوژی لایه فعال پلی آمید (PA) با استفاده از آنالیزهای FE-SEM، FT-IR، EDS، AFM و زاویه تماس آب بررسی شد. در نهایت با مقایسه نتایج به دست آمده، شار آب و گزینش‌پذیری به ترتیب از LMH 25/19 و g/L 49/0 برای غشای اصلاح نشده به LMH 14/28 و g/L 46/0 برای غشای حاوی 025/0 درصد وزنی ذرات اصلاح کننده رسیده است. هم چنین این غشا توانست درصد حذف یون‌های Cd2+ از محلول آبی برای غشای اصلاح نشده را از 64/96 به 09/97 برساند.