کاربرد روش جدایی فازی القا شده توسط بخار برای ساخت غشای فراتصفیه بر پایه پلی فنیل‌سولفون

در این پژوهش به بررسی اثر زمان جدایی فازی القا شده با بخار (vips) بر روی ساختار و عملکرد غشای پلی فنیل سولفون به عنوان یک پلیمر نوین برای ساخت غشا پرداخته شد. از محلول 14 درصد وزنی پلیمر برای ساخت غشا استفاده شد. پس از ریخته گری محلول، فیلم پلیمری تشکیل شده برای مدت زمان مشخصی در معرض هوای مرطوب قرار داده شد تا ساختار متخلخل غشا تشکیل شود. ساختار و عملکرد غشاء با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، توزیع اندازه روزنه ها، شار آب خالص و جداسازی آلبومین سرم گاوی (bsa) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده برای توزیع اندازه روزنه ها نشان داد با افزایش زمان vipsاندازه روزنه های غشا افزایش یافت و تصویرهای sem نشان داد که با افزایش زمان vips ضخامت لایه چگال سطحی نازک تر شده و همچنین سطح غشا نخست صاف شده و سپس زبر شد. به هرحال، با افزایش زمان vips، شار آب خالص از 12/17 تا 61/37 افزایش یافت. بررسی عملکرد غشا برای جداسازی آلبومین سرم گاوی (bsa) نشان داد که با افزایش زمان vips، جداسازی آلبومین سرم گاوی (bsa) از 3/71 تا 7/52 درصد کاهش یافته ولی شار محلول bsaاز 94/6 تا  36/17 افزایش می یابد. به طور کلی، فرایند جدایی فازی القا شده با بخار یک روش موثر برای ساخت غشای با ویژگی های متفاوت از یک محلول است. اگر غشای با ویژگی های ضد رسوب گرفتگی نیاز باشد باید از زمان vips کم استفاده شود و اگر غشای با شار بالا مورد نظر باشد، باید زمان vipsبالا به کار گرفته شود.

Fabrication and Characterization of Poly (phenyl sulfone) Ultrafiltration Membrane by VIPS Method

In this paper, the effect of VaporInduced Phase Separation (VIPS) time on the morphology and performance of poly (phenyl sulfone) membranes was investigated. 14 wt.% dope solutions were employed for membrane fabrication. After casting the solution, the formed polymeric film was exposed to humid air for certain times to form a porous structure. Morphology and performance of membranes were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), pore size distribution, pure water flux, and Bovine Serum Albumin (BSA) retention. Pore size distribution results showed that by an increase in VIPS time, the pore size of the membrane was increased, and SEM images showed that with increasing VIPS time, the thickness of the dense skin top layer decreased, also the surface of the membranes at first became smooth and then changed to rough. Moreover, by increasing the VIPS time, the pure water flux of the prepared membranes increased from 17.12 to 37.61 L/m².h. The performance of the fabricated membranes for retention of BSA indicated that with increasing the VIPS time, the retention of BSA decreased gradually from 71.3 to 52.3% but the flux increased more sharply from 6.94 to 17.36 L/m².h. Generally, vapor induced phase separation technique is an effective method that could be applied for fabricating membranes with different characteristics for different applications from one dope solution. If a membrane with antifouling features is required, low VIPS time should be applied and if a high flux membrane is desirable, high VIPS time should be employed.