تولید آزمایشگاهی فیلتر تصفیه آب با قابلیت خود تمیزکنندگی - بالیو

به گزارش خبرنگاران، حدیث زنگنه، دانش آموخته مقطع دکتری دانشگاه رازی کرمانشاه با اشاره به مشکل گرفتگی غشاها به عنوان یکی از اصلی ترین عیوب غشاهای تصفیه آب در خصوص اقدامات اجرا شده در این طرح در جهت رفع این مشکل گفت: گرفتگی غشا موجب کاهش طول عمر غشا و کاهش جریان آب خروجی از آن می شود. یکی از راهکارها برای کاهش پدیده گرفتگی غشا، افزایش آب دوستی آن است. ما در طرح حاضر ضمن استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به عنوان عامل آب دوست کننده غشا، از خاصیت فتوکاتالیستی آن نیز جهت اعطای خاصیت خود تمیزکنندگی بهره برده ایم.

وی ادامه داد: حضور نانوذرات در ساختار این غشاها طول عمر آن ها را افزایش و هزینه های مربوط به تعویض زودهنگام غشا را به مراتب کاهش خواهد داد.

این محقق در رابطه با سازوکار عملکرد تمیزکنندگی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم اضافه کرد: همان طور که عنوان شد در این تحقیق از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم اصلاح شده به عنوان عامل آب دوست کننده غشا و همچنین به عنوان عامل تمیزکننده غشا استفاده شده است. این نانوذرات با دریافت نور خورشید رادیکال های آزاد تولید می کنند که این رادیکال ها با عوامل گرفتگی غشا وارد واکنش شده و آن ها را تخریب می کند.

زنگنه در خصوص اصلاحات اجرا شده بر روی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم گفت: نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به خودی خود بازده کوانتومی پایینی دارد، بدین معنی که خاصیت فتوکاتالیستی آن با تابش اشعه فرابنفش فعال می شود. از سوی دیگر قرارگیری غشای پلیمری در معرض اشعه فرابنفش موجب تخریب غشا می شود. ما در این طرح با اعمال اصلاح ساختاری در نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و دوپ کردن آن با بور، سیلیکا و کبالت فریت به طور همزمان موجب کاهش میزان انرژی فعال سازی از ناحیه فرابنفش به ناحیه مرئی و همچنین موجب افزایش بازدهی کوانتومی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم شدیم.

این محقق اضافه کرد: بر اساس نتایج آزمون ها عملیاتی اجرا شده بر روی غشاهای تصفیه آب حاوی درصدهای مختلفی از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم اصلاح شده، غشای پلیمری حاوی 0.5 درصد وزنی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم اصلاح شده دارای کمترین زاویه تماس، 49.3 درجه در مقایسه با غشای خالص با زاویه تماس 62.5 است. همچنین نانوذرات دی اکسید تیتانیوم موجب افزایش 2.3 برابری تراوایی غشا و کاهش چشمگیر میزان گرفتگی برگشت ناپذیر غشا از 47.3 درصد به سه درصد شده اند.

نتایج این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر حدیث زنگنه دانش آموخته مقطع دکتری، دکتر علی اکبر زینتی زاده، دکتر سیروس زین الدینی و دکتر مصطفی فیضی از اعضای هیات علمی دانشگاه رازی کرمانشاه است، در مجله Separation and Purification Technology با ضریب تأثیر 5.107 (جلد 209، سال 2019، صفحات 764 تا 775) منتشر شده است.