مروری بر روش اختلاط ‌فیزیکی برای جلوگیری از رسوب در غشاهای پلیمری

فناوری غشاء ابزار ضروری برای تصفیه و جداسازی محلول های مایع، جامد و گاز است که در حوزه وسیعی از کاربردهای صنعتی و پزشکی استفاده می شود. با وجود استفاده گسترده در این زمینه ها، غشاهای مبتنی بر پلیمر همچنان با چالش های متعددی از جمله ناپایداری، مقاومت مکانیکی پایین و تمایل به رسوب مواجه هستند. نکته اخیر توجه گروه های تحقیقاتی متعددی را در سراسر جهان به خود جلب کرده است. یک روش مناسب برای تهیه غشاهای ضد رسوب از طریق اختلاط فیزیکی است، که یک روش یک مرحله ای است که شامل مخلوط کردن پلیمر زمینه اصلی و مواد ضد رسوب قبل از ریخته گری و تشکیل فیلم توسط فرآیند جدایش فازی است. این بررسی بر توسعه اخیر غشاهای ضد رسوب از طریق این روش متمرکز است و در ابتدا به فرآیندهای جدایش فازی مختلف از جمله جدایش فازی ناشی از غیرحلال، جدایش فازی ناشی از بخار، جدایش فازی ناشی از حرارت و جدایش فازی ناشی از تبخیر می پردازد. در این مطالعه، کاربرد مواد ضد رسوب پلیمری مانند نانوسلولز، پلیمرهای آبدوست، پلیمرهای سولفون دار، پلیمرهای بلوکی دومحیط دوست و غیره برای دستیابی به خواص ضد رسوب و بهبود عملکرد غشاهای حاصل از منظر شار آب خالص، درصد رد و نرخ بازیابی شار بررسی می شود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که اختلاط فیزیکی با مواد ضد رسوب مناسب روشی موثر برای کاهش میزان رسوب و بهبود عملکرد غشاها است.

a review of the physical mixing method to prevent fouling in polymer membranes

membrane technology is an essential tool for purification and separation of liquid, solid and gas solutions, which is used in a wide range of industrial and medical applications. despite being widely used in these fields, polymer-based membranes still face several challenges, including instability, low mechanical strength, and tendency to fouling. the last point has attracted the attention of many research groups around the world. a convenient method for preparing antifouling membranes is through physical mixing, which is a one-step method that involves mixing the base polymer and antifouling materials before casting and forming a film by a phase separation process. this review focuses on the recent development of anti-fouling membranes through this method and initially deals with different phase separation processes including non-solvent induced phase separation, vapor induced phase separation, temperature induced phase separation evaporation induced phase separation. in this study, the application of polymer anti-fouling materials such as nanocellulose, hydrophilic polymers, sulfonated polymers, amphiphilic block copolymers, etc., to achieve anti-fouling properties and improve the performance of the resulting membranes from the point of view of pure water flux, rejection percentage and flux recovery rate are investigated. the results of this study show that physical mixing with appropriate antifouling materials is an effective method to reduce the amount of fouling and improve the performance of membranes.