بهبود عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون نانوکامپوزیتی اصلاح شده با گروه‌های آمینی مختلف: افزایش شار و بهبود خواص جداسازی آلاینده‌ها از پساب

در مطالعه حاضر، نانوکامپوزیت‌ های زیست‌ سازگار fe3o4@sio2nh2 و fe3o4@sio2cs با استفاده از نانوذرات fe3o4، سیلیس‌ های بی ‌شکل استخراج شده از پسماندهای کشاورزی پوسته برنج و کلش گندم و گروه های عاملی aptms و cs سنتز شدند و به عنوان یک نانوفیلر کارآمد جهت اصلاح ساختار غشاهای pes nf بکار برده شدند. آنالیزهای ساختاری، ساختار خوب نانوکامپوزیت ‌های سنتز شده و غشاهای ساخته شده را تایید کردند. غشای nfmws اصلاح شده با نانوکامپوزیت fe3o4@sio2cs با l m^–2 h^–1 70/6 شار آب خالص بالاتری نسبت به غشای nfm-rh اصلاح شده با نانوکامپوزیت fe3o4@sio2nh2 با l m^–2 h^–1 65/4 داشت. غشاهای ساخته ‌شده برای تصفیه پساب‌های ساختگی و شبیه‌سازی شده مورد استفاده قرار گرفت. هر دو غشا بالاترین حذف نمک را با بالای 80% برای na2so4 و کمترین حذف نمک را با حدود 10% برای mgcl2 نشان دادند. کارایی غشاهای nfm-rh و nfm-ws برای حذف یون‌ های فلز سنگین cd2+ تقریباً مشابه و به ترتیب 97 و 98% بود. غشاهای nfm-rh و nfm-ws کارایی بالایی با بالای 98% برای حذف رنگ mr نشان دادند. غشاهای nfm-rh و nfm-ws به ترتیب با frr بالای 88 و 93% نسبت بازیابی شار عالی از خود نشان دادند. همچنین، rt و rir غشای nfmrh به ترتیب حدود 69 و 12% و rt و rir غشای nfm-ws به ترتیب حدود 50 و 7% بودند که همگی نشان از خواص ضدگرفتگی عالی غشاهای nf ساخته شده داشتند. در مجموع، غشاهای nf ساخته شده جهت تصفیه آب بسیارکارآمد بوده و از نظر زیست‌محیطی نیز ارزان قیمت بوده و با توجه به منبع اولیه تولید آن ها زیست‌ سازگار می ‌باشند.

Performance Enhancement of Nanocomposite Nano-filtration Membranes Modified by Various Amine Groups: Increase in Flux and Improvement of Separation Properties of Pollutants from Wastewater

In the present study, Fe3O4@SiO2NH2 and Fe3O4@SiO2CS biocompatible nanocomposites were synthesized using Fe3O4 MNPs, amorphous silica extracted from rice husk and wheat straw agricultural wastes, and APTMS and CS functional groups and applied as an efficient nanofiller to modify PES NF membranes structure. Structural analyses confirmed the fine structure of synthesized nanocomposites and fabricated membranes. NFMWS membrane modified by Fe3O4@SiO2CS nanocomposite with 70.6 L m–2 h–1 had higher pure water flux compared with NFMRH membrane modified by Fe3O4@SiO2NH2 nanocomposite with 65.4 L m–2 h–1. Both membranes showed the highest salt rejection with more than 80% for Na2SO4 and the lowest salt rejection with about 10% for MgCl2. Performance of NFMRH and NFMWS membranes for removal of Cd2+ heavy metal ions were almost the same as 97 and 98%, respectively. NFMRH and NFMWS membranes indicated high performance with more than 98% for removal of MR dye. NFMRH and NFMWS membranes by FRR of more than 88 and 93%, respectively, demonstrated an excellent flux recovery ratio. Also, Rt and Rir of NFMRH membrane were about 69 and 12%, respectively, and Rt and Rir of NFMWS membrane were about 50 and 7%, respectively, which displayed excellent antifouling properties of fabricated NF membranes. In conclusion, fabricated NF membranes are so efficient for water treatment and in terms of environmental are low cost and due to their primary production source are biocompatible.