بررسي اثر زيرلايه حمايت كننده بر عملكرد تراوش تبخيري غشاهاي شبكه مركب حمايت شده براي جداسازي آب و ايزوپروپانول

در اين مطالعه غشاهاي شبكه مركب حمايت شده با پلي اترسولفون و پلي اتر سولفون سولفونه شده براي جداسازي آب از مخلوط آبي ايزوپروپانول تهيه شده اند. غشاهاي ساخته شده شامل يك زيرلايه متخلخل از جنس پلي اتر سولفون و يك لايه نازك كامپوزيتي از پلي‌وينيل الكل و نانولوله هاي تيتانيومي مي‌باشند. در واقع، به منظور ساخت لايه بالايي انتخاب‌گر اين غشاها، نانولوله هاي تيتانيومي سنتز شده به روش هيدروترمال در پلي وينيل الكل توزيع شده اند. همچنين براي بررسي تأثير زيرلايه بر عملكرد جداسازي غشاها و مقاومت هاي انتقال جرم، سولفوناسيون پلي‌اترسولفون انجام گرفته است. سپس عملكرد جداسازي غشاهاي تهيه شده در تراوش تبخيري خوراك آبي شامل ۹۰ درصد وزني ايزوپروپانول در دماي °C ۵۰  ارزيابي شده است. نتيجه‌ها دلالت داشته اند كه ضخامت زيرلايه و ويژگي‌هاي شيميايي آن تأثير به‌سزايي بر نتيجه‌هاي جداسازي داشته است. در واقع كاهش اختلاف آب‌دوستي بين زيرلايه و لايه بالايي غشاها، موجب تشكيل لايه مرزي مشترك بدون نقص و ايده آل بين دو قسمت تشكيل دهنده غشاها شده است. همچنين وجود گروه‌هاي سولفونه در لايه مرزي مشترك، تشكيل پيوندهاي هيدروژني بين گروه‌هاي هيدروكسيل لايه بالايي و گروه‌هاي سولفونه لايه حمايت كننده و  بهبود سازگاري بين لايه هاي غشاها باعث چسبندگي بيش‌تر اين لايه ها شده است. در نتيجه،  انتقال جرم گزينشي آب در عرض غشاهاي پلي ويني الكل شده است. همچنين نتيجه‌هاي به‌دست آمده نشان داده است كه زيرلايه حمايت كننده علاوه بر تامين استحكام فيزيكي غشاها، به عنوان يك مقاومت انتقال جرم نيز بر جداسازي آب و الكل اعمال نموده است. نتيجه‌هاي مشاهده شده نشان داده است كه غشاها شامل 4 درصد وزني نانولوله كه توسط زيرلايه پلي اترسولفون سولفونه شده تهيه شده‌اند مشخصه جداسازي 4828 و شار kg/m2h  0.29 را در جداسازي آب از مخلوط 90 درصد وزني ايزوپروپانول نشان داده‌اند.