ساخت غشاهای پلی‌اتیلنی دارای زیولیت Zsm-5 به روش جدایی فاز با القای گرمایی

افزایش هم‌زمان مقدار تراوایی و استحکام مکانیکی و کاهش گرفتگی، از چالش‌های پیش روی پژوهشگران در ماتریس غشاهای پلیمری است. در این پژوهش، غشاهای پلیمری از جنس پلی‌اتیلن که ذرات زیولیت zsm-5 به آن اضافه شده بود، به روش جدایی فاز با القای گرمایی ساخته شدند. ساخت غشاها در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول، در ضخامت و دمای ثابت حمام انعقاد، مقدار زیولیت نسبت به پلیمر در محدوده 0 تا %30 وزنی تغییر داده شد و نتایج مربوط به تغییرات مقدار تراوایی آب خالص و استحکام مکانیکی با نسبت زیولیت به پلیمر ارزیابی شد. نتایج به‌دست آمده حاکی از افزایش %60 مقدار تراوایی آب خالص، افزایش %300 استحکام مکانیکی و نیز افزایش %400 آستانه تحمل پارگی غشا در آزمون تراوایی آب خالص در غشا با غلظت %30 وزنی زیولیت است. در مرحله دوم از بهینه‌سازی ساختار و عملکرد غشا، به روش طراحی آزمون پاسخ رویه، اثر انفرادی و متقابل عوامل اثرگذار از جمله غلظت زیولیت، ضخامت غشا و دمای حمام انعقاد روی مقدار تراوایی آب و استحکام مکانیکی غشا بررسی شد. نتایج به‌دست آمده حاکی از بهبود مقدار تراوایی آب با افزایش غلظت زیولیت و دمای حمام انعقاد است. در حالی که افزایش ضخامت غشا اثر چندانی بر بهبود تراوایی آب نداشت. نکته جالب اینکه افزایش ضخامت غشا فقط باعث بهبود استحکام مکانیکی غشا شد. درنهایت، عملکرد غشاهای ساخته شده در مرحله اول با استفاده از محلول کلاژن ارزیابی شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد، غشاهای حاوی زیولیت مقاومت بیشتری در برابر گرفتگی دارند و این مقاومت با افزایش مقدار زیولیت افزایش می‌یابد.