سنتز، مشخصه‌یابی و بررسی عملکرد غشای زئولیتی Mordenite Framework Inverted (MFI) مزومتخلخل‌شده با کربن سیاه در عبوردهی آب

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی تهران

2 دانشگاه علوم پزشکی کردستان

3 دانشگاه علوم پزشکی کردستان

doi
10.22034/ijche.2023.378644.1269
چکیده

هدف از این تحقیق، ایجاد ساختار مزومتخلخل در لایۀ غشایی زئولیت MFI و افزایش قطر حفره‌ها در آن، برای افزایش میزان عبوردهی آب است. ایجاد ساختار مزومتخلخل با اضافه ‌ کردن کربن سیاه به محلول سنتز لایه ‌ غشایی در روش هیدروترمال درجا انجام شد. آنالیزهای X Ray Diffraction (XRD) ، Scanning Electron Microscopy (SEM) ، Berner-Emmett-Taylor (BET) و آزمون عبوردهی گاز نیتروژن برای مشخصه ‌ یابی و آزمون عبوردهی آب برای بررسی عملکرد استفاده ‌ شد. نتایج، نشان ‌ دهندۀ سنتز موفقیت ‌ آمیز لایۀ غشای زئولیتی MFI با بلورینگی مناسب برروی پایۀ آلفا- آلومینا با ضخامت حدود µm 15 و اندازۀ حفره‌های بین nm 4/5-20 است که بیشترین مقدار حفره‌های مزو قطر nm 7/4 دارند. قطر حفره‌ها درمقایسه ‌ با سنتز بدون حضور کربن سیاه 10 برابر افزایش یافته ‌ است. نتایج آزمون عبوردهی آب نشان داد که افزایش اندازۀ حفره‌های غشا بااستفاده ‌ از کربن سیاه توانسته میزان عبوردهی آب در غشا (26 L/m 2 .hr ) را تا 75-14 برابر نسبت ‌ به غشاهای میکرومتخلخل (L/m 2 .hr 74/1-35/0)      افزایش دهد. بررسی عبوردهی غشا برای آب حاوی مواد جامد محلول بعد از گذشت 2 ساعت نشان داد که میزان عبوردهی آب برای غشای مزومتخلخل ( L/m 2 .hr 12) هم ‌ چنان نسبت ‌ به غشاهای میکرومتخلخل بالاتر است.