غشاء پليـمري نانوفيلتراسيون كامپوزيتي لايه نازك مقاوم به حرارت و اسيـد امروزه اسيدها در صنايع مختلفي از جمله فرآوري و پرداخت فلزات، خطوط آسياب و فرآوري مواد شيميايي، معدنكاري، صنايع پتروشيمي، داروسازي، غذايي، آرايشي و بهداشتي و هسته اي مورد استفاده قرار مي گيرند. از اين رو توليد محلول هاي اسيدي در اين صنايع اجتناب ناپذير خواهد بود و با توجه به قوانين سختگيرانه محيط زيستي جهت دفع و تخليه پساب ها، هر صنعتي مي بايست به دنبال راهكارهاي جديد براي كاهش توليد و تخليه پساب باشد. به همين جهت، بازيابي اسيد و يا جداسازي تركيبات ارزشمند از اين نوع پساب ها و استفاده مجدد در فرآيند، اقدامي است كه نه تنها دوست دار محيط زيست مي باشد بلكه صرفه جويي فراواني نيز در صنايع از لحاظ وقت و هزينه به همراه خواهد داشت. با گسترش كاربرد تكنولوژي پيشرفته جداسازي غشايي و غشاهاي نانوفيلتراسيون در حوزه هاي مختلف، در حال حاضر اين فرآيند در كشورهاي پيشرفته و تا حدودي نيز در كشور عزيزمان جهت تصفيه آب و پساب در اولويت قرار گرفته است. تكنولوژي غشايي، علمي است ميان رشته اي با زمينه هاي مختلف علمي شامل شيمي پليمر، شيمي فيزيك و رياضي و مهندسي شيمي. اما در حال حاضر تنها غشاهاي سراميكي نانوساختار هستند كه به دليل مقاومت مناسب در برابر حلال هاي خورنده و مواد شيميايي قوي، مي توانند در بازيابي اسيد مورد استفاده قرار بگيرند. نقطه ضعف استفاده از غشاهاي سراميكي، هزينه بالاي توليد اين غشاها، نسبت سطح به حجم پايين در مدول هاي غشايي، تكنولوژي پيچيده فرآيند ساخت، شكننده بودن و عدم پايداري در برابر تنش هاي مكانيكي و دشواري استفاده از آنها در فرآيند صنعتي است كه در صورت وجود جايگزين مناسبي مانند غشاهاي پليمري، ارجحيت با نوع دوم غشاها خواهد بود. از طرف ديگر، علي رغم عملكرد مناسب غشاهاي پليمري نانوفيلتراسيون رايج نسبت به غشاهاي اولترافيلتراسيون و اسمزمعكوس، اين نوع غشاها تنها براي محيط هاي آبي متدوال مانند تصفيه آب آشاميدني و آب دريا و پساب هايي با pH تقريباً خنثي مورد استفاده بوده و در محيطهاي مهاجم اسيدي قوي بسيار ناپايدارند. در حالي كه نانوغشاهاي كامپوزيتي پلي آميدي تجاري در برابر اسيدهاي معدني قوي در دماي بالا و يا زمان طولاني كاملاً تخريب شده و كارايي مطلوب خود را از دست مي دهند، نانوغشاء كامپوزيتي لايه نازك ارجح در اين اختراع يك ماترس پليمري از جنس پلي سولفون آميد است كه از پليمريزاسيون بين سطحي مونومر سولفونيل هاليد با حداقل دو گروه سولفونيلي و مونومرهاي آميني با حداقل دو گروه آميني فعال تشكيل مي شود. غشاء سولفون آميد ساخته شده در اين اختراع، توان تشكيل مورفولوژي مناسب در واكنش بين سطحي يك آمين چند عاملي و يك سولفونيل هاليد چند عاملي را دارا بوده و با توجه به ماهيت شيميايي خود توانايي قابل قبولي در انتقال حلال هاي قطبي مانند آب و اسيدها و پس زني تركيبات آلاينده فلزي و آلي را داراست. علاوه بر اين، غشاهاي سنتز شده عملكرد مطلوب خود را در شرايط مهاجم اسيدي قوي شامل اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك با دماي بالا حفظ كرده اند. نتيجه اين امر تصفيه مطلوب پساب هاي اسيدي از تركيبات آلاينده و بازيابي اسيد به عنوان تركيب ارزشمند جهت بازگرداني به فرآيند خواهد بود. در اين اختراع تلاش شده است تا با انتخاب مناسب نوع و غلظت مونومرهاي آميني و مونومر سولفونيل هاليدي به عنوان عامل پيوند عرضي، حلال هاي آلي، زمان و دماي واكنش پليمريزاسيون و استفاده از عمليات حرارتي جهت بهبود ساختار غشاء و همچنين پليمر مناسب جهت ساخت پايه غشايي به غشاء كامپوزيتي با پايداري مكانيكي و شيميايي در محيط هاي اسيدي و قابليت انتقال اسيد و پس زني مناسب نمك هاي محلول دست يافت.

سل الكتروشيميايي جهت بررسي ميزان و مكانيزم ذخيره سازي هيدروژن با دو فرايند منحني ولتاژ جريان (CV) و منحني شارژ - دشارژ ، يكي از قسمت هاي مهم در بررسي ذخيره سازي هيدروژن الكتروشيميايي مي باشد. به اين منظور سل U شكل كه دو طرف سل توسط يك غشاي پليمري كه فقط پرتون (H به توان مثبت) را عبور مي دهد، از هم جدا شده است طراحي و ساخته شد. براي ساخت الكترود كار كه يكي ديگر از قسمت هاي مهم و اساسي بررسي ذخيره سازي هيدروژن مي باشد ابتدا استيل مورد استفاده را در اسيد HF و(30 درصد) به مدت 20 دقيقه غوطه ور كرديم. قبل از غوطه وري در اسيد HF سطح استيل كاملا صاف هستند اما بعد فرايند سطح كاملا توسط اسيد HF خورده شده و حفرات به قطر متوسط 2 ميكرومتر بر روي سطح تشكيل شده است. اين خلل و فرج ميكروني نقش حياتي در پايداري الكترود ايفا مي كنند. جهت ساخت الكترود، مقدار مشخصي از نانو لوله هاي كربني را در 3 سي سي آب ريخته و سپس 0.1 سي سي نافيون 5 درصد به محلول اضافه شد. محلول بدست آمده به مدت 10 دقيقه جهت همگن شدن در همگن كننده قرار داده شد. بعد از آماده سازي محلول، آن را بصورت يكنواخت بر روي سطح استيل خورده شده ريخته شد و در انتها الكترود كار تهيه شده (نانو لوله - نافيون / استيل) را به مدت 1 ساعت در آون با دماي 100 درجه سانتي گراد جهت خشك كردن آن قرار داده شد. يكي از مشخصات اين الكترود عبارت از اين است كه در هنگام بررسي ذخيره سازي هيدروژن، الكترود پايدار بوده و امكان بررسي تكرار پذير بودن آزمايش ها را فراهم مي آورد.