تاثیر نانو ذره‌های آلومینای اصلاح شده برعملکرد غشای پلیمری در کاهش سختی آب

نانوپرکننده های اصلاح شده با قراردادن پلی اکریلیک اسید بر روی نانوذره های آلومینا، به عنوان نانو مواد آلی، در غشای پلی سولفون گنجانده شدند. بازده غشاهای بهبودیافته با نانومواد در کاهش سختی آب با استفاده از یون های منیزیم موجود در محلول به عنوان خوراک بررسی شد. غلظت خوراک، ph و همچنین مقدار نانوذره ها در ماتریس غشا، به عنوان متغیرهای عملیاتی در راستای بهینه سازی فرایند با استفاده از روش پاسخ سطحی درنظرگرفته شدند. گروه های عاملی کربوکسیل قرارگرفته برروی نانوذره های آلومینا، موجب افزایش میزان بار منفی روی سطح غشا و درنتیجه حذف کاتیون ها از آب شدند. آنالیز آماری نشان می دهد که وجود 0.5 % وزنی نانوذره ها در ماتریس غشای پلیمری در غلظت بالای یون های منیزیم موجود در محلول خوراک با 6.84 =ph  شرایط بهینه در دستیابی به بالاترین بازدهی در کاهش سختی آب (81%) را دارا می باشند. مدل پیش بینی شده با نتیجه های آزمایشگاهی به دست آمده از غشای ساخته شده به خوبی متناسب بوده و شرایط فرایند برای دستیابی به غشای سختی زدای آب مناسب است. بنابراین، میزان شار آب برای غشاهای نانوکامپوزیت ساخته شده باتوجه به تغییرها در ساختار غشا و آب دوستی سطح آن افزایش یافته است.