اثر نقاط كوانتومي اكسيد گرافن عامل‌دار شده با اسيد سولفونيك بر عملكرد نمك‌زدايي غشاي نانوفيلتراسيون كامپوزيتي لايه نازك

در اين مطالعه، غشاهاي نانوفيلتراسيون چندسازه ي لايه نازك (TFC/NF) به‌روش پليمريزاسيون سطحي بين مونومرهاي پيپرازين، تري‌مزوﺋﯾل كلريد و نقاط كوانتومي اكسيد گرافن (GOQD) يا GOQD عامل‌دار شده با اسيد سولفونيك (SO3H) به‌عنوان اصلاح كننده‌هاي آب‌دوست تهيه شدند. ريخت‌شناسي سطح و آب‌دوستي غشاهاي تهيه شده به‌ترتيب با ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FE SEM) و اندازه‌گيري زاويه تماس آب مورد مطالعه قرار گرفتند. آناليزها سطح زبر با آب‌دوستي بيشتري را براي غشاهاي اصلاح‌شده در مقايسه با غشاي TFC خالص نمايش دادند. همچنين، عملكرد جداسازي غشاها با استفاده از سيستم فيلتراسيون جريان متقاطع براي محلول‌هاي نمك مختلف مورد بررسي قرار گرفت. غشاي نانوفيلتراسيون اصلاح شده با 0/006 درصد وزني GOQD، بهترين عملكرد جداسازي را براي دو نمك Na2SO4 و NaCl به‌ترتيب 94/3٪ و 38/2٪ نشان داد. در مقابل، بيشترين شار عبور آب براي دو نمك ذكر شده در بالا به‌ترتيب L/m^2 h  60/1 و L/m^2 h 63/1 براي غشاي نانوفيلتراسيون اصلاح شده با 0/004 درصد وزني  GOQDبه‌دست آمد. مقاومت در برابر رسوب غشاها نيز با استفاده از پروﺗﺋﻳﻦ آلبومين سرم گاوي (BSA) به‌عنوان عامل رسوب كننده، بر اساس كاهش شار آب در طول فرايند فيلتراسيون مورد ارزيابي قرار گرفت. پس از بهينه‌سازي غشاي نانوفيلتراسيون با GOQD، غشاي اصلاح شده با GOQD SO3H با درصد وزني مشابه نيز ساخته شد و مشخص شد كه وجود GOQD SO3H در لايه پلي آميد، خاصيت ضد گرفتگي غشا را نسبت به غشاي TFC خالص و غشاي حاوي GOQD بهبود مي‌بخشد. در مجموع، اين مطالعه نشان مي‌دهد كه عملكرد جداسازي غشاهاي نانوفيلتراسيون را مي‌توان به‌طور موثري از طريق تنظيم گروه‌هاي عاملي مختلف بر سطح GOQD تغيير داد.