ساخت غشاهاي PVDF/TiO2 به روش رسوب گذاري كلوئيدي

TiO2/PVDF Membrane Preparation via Colloidal Precipitation Method

هدف از اين پژوهش بررسي اثر اصلاح مشخصات سطحي غشاي پلي وينيليدين فلورايد (PVDF) بر عملكرد فيلتراسيون و كاهش گرفتگي غشا است. با توجه به خواص نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم (TiO2) در كاهش گرفتگي غشاهاي پليمري و به منظور توزيع بهتر اين نانوذره در سطح غشا كه به‌عنوان چالش اصلي در اين حوزه مطرح است، غشا نانوكامپوزيت PVDF/TiO2 در اين پژوهش به روش رسوب‌گذاري كلوئيدي ساخته شد. از ميان غشاهاي تهيه شده به روش رسوب‌گذاري كلوئيدي، غشا تهيه شده در حمام انعقاد حاوي g/L ۰/۰۵ TiO2 به‌عنوان غشا بهينه ارائه گرديد. كاهش زبري براي غشاي بهينه به ميزان ۲۴/۴۳ % و 15 % افزايش تراوش‌پذيري حاصل گرديد. نتايج بررسي گرفتگي غشاهاي نانوكامپوزيت با BSA، حاكي از ثأثير مثبت روش رسوب‌گذاري كلوئيدي در توزيع نانوذرات در سطح غشا و كاهش گرفتگي غشاهاي حاصله است. همچنين اثر اضافه كردن نانوذرات TiO2 به روش رسوب‌گذاري كلوئيدي بر كاهش گرفتگي غشاها در بيوراكتور غشايي جهت تصفيه پساب پالايشگاه نفتي مورد بررسي قرار گرفت.

The main objective of this research is to investigate the effect of surface modification of Polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane on its filtration performance and fouling reduction. Considering Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles properties in fouling reduction of polymeric membranes and in order to obtain ultrafine and stable nanodispersions on the membrane surface which is the main challenge in this field, composite PVDF/TiO2 ultrafiltration membranes were prepared via phase inversion and colloidal precipitation method. Among various prepared membranes, the PVDF/TiO2 composite membrane using 0.05 g/L of TiO2 in the coagulation bath was selected as the optimum membrane. Roughness reduction of about %24.34 and permeation increase of %15 for the optimum membrane were obtained. The result of the fouling analysis of nanocomposite membranes with BSA showed the improved effect of colliudal precipitation method in naoparticle dispersion on the membrane surface and fouling reduction of the prepared membranes. Indeed, the effect of TiO2 nanoparticle addition via colloidal precipitation method on membrane fouling reduction in membrane bioreactors for refinery wastewater treatment was investigated.