سنتز، مشخصه‌یابی و ارزیابی عملکرد غشا‌های میکروفیلتراسیون کاتیونی پوشش داده‎شده با نانوکامپوزیت اکسید روی/کیتوسان/اکسید نقره در حذف باکتری‌ استافیلوکوس اورئوس از آب

نویسندگان

1 استاد، کرسی یونسکو در بازیافت آب، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 پژوهشگر پسادکترا، کرسی یونسکو در بازیافت آب، دانشکده مهندسی شیمی، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22112/jwwse.2023.403012.1366
چکیده

در این پروژه اصلاح سطحی غشا‌های میکروفیلتراسیون برای توسعه سیستم‌های گندزدایی آب ارزان برای مناطقی که از عدم دسترسی مناسب به آب آشامیدنی رنج می‌برند، انجام شد. از دو استراتژی برای حذف باکتری‌ها استفاده شده است. گیرانداختن آن‎ها از طریق برهمکنش الکترواستاتیکی باکتری‌ها با سطح کاتیونی غشا و اثرات ضد‌باکتریایی نانوکامپوزیت اکسید روی/کیتوسان/اکسید نقره که در مقایسه با نانوذرات نقره، به‎کار رفته در تحقیقات پیشین، بسیار ارزان‌تر است. پوشش کاتیونی حاوی نانوذرات بر روی سطح میکروفیلتراسیون پُلی‌تترافلوئورو‎اتیلن (PTFE)، از طریق پلیمریزاسیون پلی‌دوپامین و پلی‌اتیلن‎ایمین در حضور نانوذرات انجام شد. نانوذرات و غشاء‌های تولیدی از طریق روش‌های مشخصه‌یابی هم‎چون XRD، FTIR، FE-SEM، EDAX، آنالیز زاویه ‎تماس و آزمون‌های آنتی‌‌باکتریال مطالعه شدند. نتایج مطالعات نشان‎داد که اصلاح سطحی غشا‌ها منجر به بهبود آب‎دوستی آن‎ها (از زاویه تماس ۱۳۶ به ۷۶ درجه) و کاهش نه چندان شدید شار آب خروجی (۳۷ درصد کاهش شار) شده است. پتانسیل حذف عوامل بیماری‌زا از طریق حذف باکتری استافیلوکوس اورئوس بررسی شد. نتایج نشان‎داد که اصلاح سطحی غشا‌ها منجر به حذف نزدیک به 98/99% از باکتری فوق شده است و این غشا‌ها می‌توانند به‎عنوان روشی برای توسعه سیستم‌های غشایی برای گندزدایی آب بدون نیاز به انرژی درنظر گرفته شوند.