مروري بر غشاهاي نانوصافش بستر مختلط برپايه پلي سولفون و پلي اترسولفون/ نانوذرات كربني

A review of polysulfone and polyethersulfone based mixed matrix nanofiltration membranes/carbon nanoparticles

باوجودآنكه فناوري غشايي نسبت به روش ­هاي متداول جداسازي، داراي مزايايي مانند توانايي حذف بالا،انعطاف­ پذيري عمليات، اثربخشي بهتر در جداسازي است، ولي گرفتگي محدوديت اصلي در به كارگيري بيشتر فناوري غشايي است كه دليل اصلي آن آب­گريزي ذاتي مواد سازنده غشا است. براي غلبه بر اين اشكال از غشاهاي نانوچندسازه استفاده مي ­شود. در بين فرايندهاي غشايي، نانوصافش (NF) كاربردهايي در تصفيه انواع آب هاي زيرزميني و سطحي، تصفيه پساب و پيش عمليات نمك­ زدايي دارد. از آنجا كه فرايند NF در فشار پايين­تري انجام مي ­شود، از ديد مصرف انرژي فرايندي بسيار با صرفه ­تر است. در اين مقاله مروري، اصلاح غشاهاي پلي ­سولفون/پلي­ اترسولفون در رابطه با عملكرد ضدگرفتگي و سازوكار كاهش گرفتگي برپايه روش هاي متفاوت اصلاح غشا بررسي شده است. اين بررسي نشان مي دهد كه آب دوستي در سطح غشا پلي سولفون/پلي ­اترسولفون بهبود مي­ يابد. همچنين، مطالعه اي جامع در باره ساخت غشاهاي نانوچندسازه­اي به دست آمده از به كارگيري نانوذرات در غشا بسپاري بستر مختلط، ويژگي و كاربرد آن­ها با پركننده ­هاي آلي (مانند گرافن و نانولوله كربني) انجام شده است. روش ­هاي شناسايي به كارگرفته شده براي غشاهاي اصلاح شده نيز موردبررسي قرارگرفته است.

Although the membrane technology has advantages such as the high capability of separation, flexibility of operation, efficiency, etc. compared to conventional methods, fouling is the main limitation for the further use of membrane technology, mainly because of the inherent hydrophobicity of membrane materials. To overcome this drawback, nanocomposite membranes are used. Among membrane processes, nanofiltration has applications in groundwater, surface water and wastewater treatment as well as pre-desalination operations. Since NF process is performed at a lower pressure, it is a much more energy efficient process. In this review, modification of polysulfone/polyatersulfone membranes is investigated with regards to anti-fouling performance. The mechanism of fouling reduction clearly shows that surface hydrophilicity improves at the polysulfone/polyatersulfone membranes, based on different membrane modification methods. In addition, the fabrication of nanocomposite membranes resulting from the participation of nanoparticles in the polymeric matrix mixed membrane, their properties and applications using organic fillers (such as graphene and carbon nanotubes) have been thoroughly studied.Furthermore, the characterization techniques applied for modified membranes have been discussed.This comprehensive study concludes with some recommendations for future research and development of NF membranes.