انتقال تسهيل شده يون كلسيم با استفاده از غشاي مايع پايه پليمري سلولز استات: تهيه و بهينه سازي

Facilitated Transport of Calcium Ion through a CA-based Polymer Inclusion Membrane: Synthesis & Optimization

جديدترين تكنولوژي PIM بعلت پايداري و شار مطلوب براي جداسازي يون‌ها، توجه بسياري را برانگيخته‌اند. اجزاي تشكيل دهنده PIM مورد استفاده در اين مطالعه، اتر تاجي به عنوان حامل، مايع يوني به عنوان پلاستي‌سايزر و CA به عنوان پليمر پايه بوده‌اند. همچنين در اين كار از MOF هم در ساختار غشا استفاده شد. مقادير متفاوت اجزاي تشكيل دهنده بر عملكرد غشاي نهايي بر اساس شار تاثير‌گذار خواهند‌ بود. به همين منظور لازم است اجزاي بكار برده شده در داخل غشا به ميزان بهينه خود انتخاب شوند. براي انجام اين كار با استفاده از طراحي آزمايش، تركيب درصد اجزاي PIM نهايي تخمين زده شد. در اين پژوهش روش سطح پاسخ براي بهينه‌سازي شار با استفاده از مقادير بهينه اجزاي تشكيل دهنده‌ي غشاي نهايي مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از اين تكنيك تاثير اجزاي تشكيل دهنده‌ي اصلي و برهمكنش‌هاي بين آنها مورد بررسي قرار گرفتند. در اين مطالعه تلاش‌هايي براي ارزيابي شار با استفاده از روش سطح پاسخ صورت پذيرفت. به عنوان يك روش قوي و فراگير از RSM، روش طراحي مركب مركزي بدين منظور مورد استفاده قرار گرفت. آناليز XRD براي تعيين ساختار نانوذرات و آناليز FTIR به منظور بررسي ساختار غشا استفاده شد.

The state-of-the-art polymer inclusion membranes (PIMs) have risen attentions for their desirable stability and flux for ion separation. PIM ingredients are crown ether as a carrier, ionic liquid as a plasticizer, CA as a base polymer, and, in this work, MOF. Various amounts of constituting components will affect the resulted membrane performance in terms of flux. In this regard, the ingredients contents are required to be optimized. To do so, a well-suited design of the experiment is capable of estimating the optimal composition of the prepared PIM. In the current study, response surface methodology was used to optimize flux using the optimum amounts of the ingredients of the final membrane. Using this technique, the effects of the main ingredients and their interactions were investigated. In this work, attempts have been made to evaluate the flux using response surface methodology. Being a strong and widespread RSM approach, a central composite design (CCD) was used to do so. To study the MOFs structures, XRD analysis was used. FTIR analysis was exploited to investigate the membrane structure.