با استفاده از روش پلیمریزاسیون بین سطحی و با کمک الگوی کاتالیزوری جدید، یک تیم تحقیقاتی در موسسه مهندسی فرآیند (IPE) آکادمی علوم چین، غشا نانو فیلتراسیون مقاوم در برابر اسید (NF) برای تصفیه پساب‌های اسیدی ساخته است.
نانوغشائی برای فیلتراسیون پساب‌های اسیدی صنعتی ساخته شد
این نوع غشا در عین حال توانایی بالایی در حفظ ترکیبات آلی دارد، از نفوذپذیری بالایی در برابر یون‌های +H برخوردار است، که این ویژگی برای دستیابی به تخلیه صفر در احیای فاضلاب آلی به شدت اسیدی مفید است.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در AIChE Journal منتشر شده است.
غشاهای تجاری NF موجود، غالباً عملکرد و ثبات ضعیفی در تصفیه فاضلاب اسیدی دارند زیرا به اسید حساس هستند.
غشاهای NF مقاوم در برابر اسید فعلی به دلیل واکنش کم مونومرهای پایدار اسیدی، از نفوذپذیری بسیار کم و انتخاب‌گری و جداسازی کم برای ترکیبات آلی و +H برخوردار هستند.
برای افزایش انتخاب‌گری در جداسازی برای ترکیبات آلی و + H، محققان نفوذپذیری غشاء و یکنواختی لایه جداسازی را تقویت کردند.
آنها نقاط کوانتومی کربنی تقویت شده با امینوپیرودین را سنتز کردند، که به عنوان الگوی قربانی شونده بر روی یک بستر متخلخل رشد داده شدند و با نانوذرات ZIF-8 بارگذاری شدند.
سپس برای ایجاد شبکه پلی (آمید-سولفونامید) مقاوم به اسید، ۳-آمینوبنزن‌سولفون‌آمید با یک اثر کونژوگه قوی به‌عنوان مونومر آبی انتخاب شد تا با کلرید Trimesoyl واکنش نشان دهد.
غشای فوق العاده نازک حاصل نسبت به آب نفوذپذیری بسیار عالی داشت و با استفاده از آن، ایجاد سد در برابر Na2SO4 با کارایی ۹۰٫۵ درصد نشان داده شد.
این غشای انتخاب‌گری در برابر رنگدانه/+ H را نشان داد که نسبت به غشای تجاری GE Duracid در شرایط ۸ درصد وزنی H2SO4 برتر بود، حتی برای فاضلاب که حاوی ملاس نیشکر بوده و شرایط اسیدی دارد. این امر به دلیل ستون فقرات پلی سولفونامید مقاوم در برابر شرایط اسیدی، ضخامت لایه کم و توزیع اندازه منافذ باریک امکان‌پذیر شد.
جیانکوان لو، نویسنده مسئول مقاله مربوط به این پروژه از انستیتوی مهندسی فرآیند آکادمی علوم چین می‌گوید: «با ترکیب یک کاتالیزور آسیلاسیون معمولی با یک حامل نانوذرات جدید، ما راهبردی مقیاس‌پذیر برای سنتز غشاهای جداسازی تهیه کردیم. کار ما همچنین افق جدیدی را برای استفاده از مونومرهای بیشتر با ساختار ویژه برای سنتز پلیمرهای عملکردی از طریق روش پلیمریزاسیون سطحی ارائه می‌دهد.»
