ساخت غشاهای نانوکامپوزیت cs/ps/mmt و استفاده از آنها در جداسازی فنل و کلروفنلهااز آب با استفاده از فرآیند تراوش تبخیری

نانوکامپوزیتهایی بر پایه ی کیتوسان (cs) ، پلی استایرن (ps) و مقادیر مختلفی از نانو ماده ی مونت موریلونیت (mmt)ساخته شد. سپس غشاهای کامپوزیت cs/ps ، نانوکامپوزیت های cs/ps/mmt-5، cs/ps/mmt-10 و cs/ps/mmt-15 با استفاده از روش solution-casting تهیه گردیدند. مشخصات این غشاها به وسیله ی دستگاههای ft-ir, tga, sem, xrd تعیین شدند.سپس غشاهای به دست آمده برای حذف انتخابی فنل، پاراکلروفنل و ١،٢-دی کلروفنل از آب با استفاده از فرآیند تراوش تبخیری (pervaporation) مورد استفاده قرار گرفتند. اثرات ترکیب خوراک،غلظت مونت موریلونیت وانواع خواراک بر عملکرد فرآیند تراوش تبخیری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار فلاکس هر ٤ غشای استفاده شده در جداسازی فنل و کلروفنل ها از آب در دمای °c ٣٠ با افزایش غلظت آنها از wt% ١/٠ تا ٤/٠افزایش می یابد. همچنین معلوم شد که با افزایش غلظت نانوفیلر ازwt% ١٥-٥ میزان فلاکس افزایش می یابد و در بین ٣ مخلوط، جداسازی مخلوط آب/پنتاکلورواتان به دلیل بزرگتر بودناندازه مولکولی راحت تر از ٣ مخلوط دیگر انجام شد. همچنین مشخص شد که بالاترین میزان فلاکس (g/m2h ٢/١٤) مربوط به غشای نانوکامپوزیت cs/ps/mmt-15 حاوی wt% ١٥ نانوفیلر مونت موریلونیت است.

synthesis and characterization of nanocomposite membranes based on chitosan, polystyrene and montmorillonite for pervaporation separation of phenol and chlorophenols from water

in the present study, novel nanocomposite membranes were prepared successfully by incorporating the different concentrations (5, 10 and 15 wt%) of montmorillonite (mmt) as a nanoadditive into a blend of chitosan/polystyrene at ratio of 3:1 (cs/ps) on the basis of solution-casting method and were used for the separation of phenol, p-chlorophenol, and 2,4-dichlorophenol from water through pervaporation process. then, the prepared nanocomposite membranes were systematically characterized using ft-ir, tga, sem, xrd, contact angle and mechanical strength. the effects of feed composition, mmt content and various feed types on pervaporation performance were investigated in detail. the experimental results revealed that all the membranes were water selective and the permeation rate increased with increasing the mmt content. the presence of mmt, increased the hydrophilicity of the cs/ps blend polymer matrix, which resulted in the formation of a higher flux to water molecules. the best separation performance was observed for the cs/ps/mmt-15 nanocomposite membrane containing 15 wt % mmt with 2,4-dichlorophenol in feed, increase in 2,4-dichlorophenol concentration from 0.1 to 0.4 wt %, increases the flux values from 10.7 to 14.2 g/m2.h and separation factor decreased from 1784 to 721.