فرهاد رحمانی چیانه

پالایش آب و پساب یکی از راه‌کارهای اصلی چیره شدن بر ابرچالش کمبود/آلوده بودن آب‌های در دسترس است. فرآیندهای غشایی یکی از گزینه‌های کارآمد در این زمینه هستند. در این پژوهش برای دست‌یابی به پس‌زنی کارآمد نمک از محلول‌های آبی، غشاهای نامتقارن اکسید گرافن بر پایه آلفا-آلومینای اصلاح‌شده با استفاده از فرآیند فیلتراسیون خلا ساخته شدند. غشاهای ساخته شده با روش‌های شناسایی ساختاری و عملکردی، از جمله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، طیف‌سنجی رامان، پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. مطابق با ارزیابی‌های ساختار، غشا ساختار چندلایه دارد و اکسید گرافن نیز به‌صورت یکنواخت برروی سطح لایه میانی گاما- آلومینا پوشش داده شده است. رفتار (ترواش‌پذیری و پس‌زنی نمک) غشاهای ساخته شده در زدایش نمک‌های سدیم کلرید و کلسیم کلرید با غلظت‌های متفاوت 200، 500 و ppm 1000) از محلول‌های آبی بررسی شد. نتایج نشان داد که شار تراوش این غشا در فرآوری محلول‌های مختلف نمک سدیم کلرید و کلسیم کلرید تقریباً ثابت و برابر با LMH.Bar-1 86/3 است. این ثبات در شار تراوش حاکی از عملکرد پایدار و مطلوب غشا در فرآیند فیلتراسیون نمک است. سازوکار پس‌زنی نمک‌ها در غشای کامپوزیتی ساخته شده در این کار بررسی شد. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه تراوش‌پذیری غشا حدود LMH.Bar-1 5/4 بوده و پس‌زنی نمک غشا برای خوراک‌های محلول‌های سدیم کلرید و کلسیم کلرید (ppm 200) به‌ترتیب به 2/55 و 6/65% می‌رسد. نتایج پژوهش نشان‌دهنده پتانسیل بالای غشاهای ساخته شده نامتقارن اکسید گرافن بر پایه‌های اصلاح‌شده برای نمک‌زدایی کم فشار آب هستند.