نانوالیاف پلیمری، ساختارهایی توانا در بهبود غشاهای تصفیه‌ آب و پساب

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از ستاد ویژه توسعه نانو، این غشاها نسبت به نمونه‌های تجاری مورد مقایسه عملکرد بهتری در زمینه آبدوستی و شار عبوری از خود نشان داده‌اند.

همه ما می‌دانیم که میزان آب مطلوب در دسترس به دلایل متعدد هم‌چون وقوع خشکسالی، افزایش رشد جمعیت، تشدید و بهبود مقررات بهداشتی و افزایش کلی مصرف آب رو به کاهش است. در واقع اگرچه آب به مقدار زیاد در سطح زمین موجود است، اما به صورت یکنواخت توزیع نشده و بخش اعظم آن یا برای استفاده مناسب نیست و یا استخراج و دسترسی به آن مشکل است. از طرفی استخراج بیش از حد آب، مشکلات زیست محیطی فراوانی را به وجود آورده است که از آن‌ جمله نشست زمین، تداخل آب‌های شور در آب‌های شیرین و نفوذ آلاینده‌ها به آب‌های سطحی و زیرزمینی را می‌توان نام برد.

به گفته راضیه بیگمرادی دانشجوی دکترای تخصصی مهندسی شیمی در دانشگاه سیستان و بلوچستان فناوری غشائی یکی از فناوری‌های استراتژیک در دنیاست که کاربرد گسترده‌ای نیز در فرایند‌های مختلف همچون نفت، دارو، صنایع غذایی و به ویژه آب پیدا کرده است.

این محقق در ادامه بیان کرد: «با کمک این فناوری اغلب آلودگی‌های محلول، معلق و زیستی در آب قابل زدایش است. با توجه به وابستگی کامل کشور به فناوری غشائی و واردات انواع غشاها، بومی‌سازی و توسعه این فناوری از ضرورت‌های تحقیقاتی حال حاضر کشور به شمار می‌آید. به همین دلیل این کار تحقیقاتی با رویکرد ساخت غشاهای نانولیفی با کارایی بالا برای تصفیه آب و پساب انجام شده است».

نتایج این طرح پژوهشی گام مؤثری در بهبود فرایند تولید غشاهای نانولیفی بوده که می‌تواند به توسعه هر چه بیشتر این فناوری کمک شایان توجهی کرده و منجر به کاهش هزینه‌های تولید و ارائه محصولی با کیفیت بالاتر طی یک مرحله شود. محصول نهایی (غشاء) در صنایع تصفیه آب و پساب کاربرد بی‌شماری دارد.

بیگمرادی در خصوص روش به کار رفته در ساخت این غشاها گفت: «این روش ساده، قابل کنترل و کارآمد برای ساخت غشاهای نانولیفی قابل کاربرد در صنعت آب است که توانایی کنترل ساختار غشاء و عملکرد نهایی آن را به‌خوبی داراست. در واقع در این طرح، از روش الکتروریسی (که روشی برای تولید نانوالیاف پلیمریست) استفاده شده است. لذا می‌توان طی فرایند تولید، قطرالیاف و اندازه حفرات غشا را کنترل و همزمان با افزایش قابلیت آبدوستی غشاء، طی یک مرحله، غشائی با کارایی بالا تولید کرد».

به گفته این محقق نتایج نشان داد که میزان آب دوستی غشای ساخته شده را نزدیک به 70 درصد و شار آب خالص عبوری از غشاء نسبت به نمونه تجاری موجود حدود 60 درصد افزایش یافته است.

وی در ادامه افزود: «کاربرد نانوالیاف پلیمری در ساختار غشا سبب شده علاوه بر ساخت غشاهایی با تخلخل و مقاومت مکانیکی بسیار بالا و ضخامت کم، بتوان با تغییر زبری سطوح نانوالیاف و کنترل میزان قطبیت آنها، میزان آبدوستی و شار عبوری از غشا را بهبود بخشید. ذکر این نکته نیز ضروری است که در طی فرایند تولید از فعال کننده سطحی در محلول پلیمری استفاده شده است».

بیگمرادی همچنین عنوان کرد که در این تحقیقات برای بررسی ساختار غشاء از آزمون‌هایی همچون SEM، FTIR، AFM و تخلخل‌سنجی جیوه و برای ارزیابی میزان آبدوستی غشا از آزمون اندازه گیری زاویه تماس (CA) استفاده شده است.

این محقق در پایان با اشاره به این موضوع که این طرح هم اکنون در مقیاس آزمایشگاهی در حال انجام است، گفت: «با توجه به نتیجه نهایی طرح که دستیابی به فناوری تولید غشاهای نانولیفی قابل کاربرد در صنایع تصفیه آب و پساب است، بدون شک این محصول قابلیت تجاری شدن را داشته و پس از گذراندن سطوح 9 گانه آمادگی فناوری می‌تواند به صورت صنعتی تولید و روانه بازار شود».

این تحقیقات حاصل تلاش‌های راضیه بیگمرادی دانشجوی دکتری مهندسی شیمی از دانشگاه سیستان و بلوچستان، پروفسور عبدالرضا صمیمی و دکتر داود محبی کلهری اعضای هیأت علمی این دانشگاه است.

انتهای پیام/4056