غشاء پلیـمری نانوساختار خودتمیزشونده با قابلیت فوتوكاتالیستی
Nanostructured self-cleaning Membrane with photocatalytic property

خلاصه اختراع :

توجه به محیط زیست و حفظ سلامتی انسان و كلیه موجودات كره زمین از جمله اصول اساسی در بقای زندگی و استفاده از مواهب خدادادی است. كنترل آلودگی‌های محیطی ازجمله زباله، بخش مهمی از این وظیفه را تشكیل می‌دهد كه با توجه به اصول و موازین بهداشتی اقتصادی جایگاه ویژه ای را در علوم و فناوری های نوین به خود اختصاص داده است. دفن زباله به عنوان روش نهایی دفع مواد زائد جامد، با توجه به مزایای اقتصادی ‏آن به طور گسترده‏ ای پذیرفته شده است. با وجود مزایای بسیار این روش، تولید شیرابه بسیار آلوده با تغییرات قابل توجه در جریان حجمی تولیدی و تركیبات شیمیایی آن، به مشكل عمده و دغدغه مهمی تبدیل شده است. روش‏های قدیمی و مرسوم درمان شیرابه فرایند‏های هوازی، بی هوازی، اكسیداسیون شیمیایی، جذب سطحی، رسوب‏دهی شیمیایی و ... می باشد. با سختگیرانه ‏تر شدن مداوم قوانین و استانداردهای تخلیه در بیشتر كشورها و افزایش سن شیرابه و تثبیت شدن آن، این روش‏های قدیمی و مرسوم به تنهایی برای رسیدن به سطح خلوص مورد نظر برای كاهش اثرات منفی و مخرب شیرابه بر محیط زیست، كافی نمی‏باشند. توسعه و تحولات اخیر در فناوری، موجب پیشرفت درتصفیه پساب و احیای آن برای استفاده مجدد از آب شده است. این پیشرفت شامل فن‏آوری غشا و فرآیندهای غشایی می‏باشد كه به عنوان یك روش نوین در زمینه تصفیه پساب به ویژه شیرابه زباله ظهور ‏پیدا كرده است. در حال حاضر این فرآیند در كشورهای پیشرفته و تا حدودی نیز در كشور عزیزمان جهت تصفیه پساب در اولویت قرار گرفته است. یكی از مهم ترین نگرانی ها در عملیات های مختلف جداسازی به وسیله فرآیند های غشایی پدیده گرفتگی می باشد. به بسته شدن حفره های غشا طی فرآیند فیلتراسیون كه به دلیل جذب سطحی ذرات و تركیبات روی سطح غشا و یا درون حفره ها انجام می شود پدیده گرفتگی گویند. روش های مختلفی برای جلوگیری از گرفتگی غشاها استفاده می شود كه بازده متفاوتی دارند. در این اختراع، سنتز غشاهای نانوساختار خودتمیزشونده با قابلیت فوتوكاتالیستی جهت افزایش طول عمر و همچنین بهبود عملكرد در تصفیه در دستور كار قرار گرفته است. در این اختراع غشای نامتقارن خانواده سولفون به روش تغییر فاز توسط رسوب دهی غوطه وری سنتز شده و از نانوذرات تنگستن تری اكسید و پلی آنیلین برای ایجاد خاصیت خودتمیزشوندگی بهره برده شد كه با توجه به ماهیت شیمیایی خود توانایی قابل قبولی در ایجاد این خاصیت داشته اند. علاوه بر این، غشاهای سنتز شده عملكرد مطلوب خود را در تصفیه شیرابه زباله نیز از خود نشان داده است. در این اختراع تلاش شده است تا با انتخاب مناسب نوع و غلظت نانوذرات به عنوان عامل ایجاد خودتمیزشوندگی سبب بهبود ساختار غشاء و همچنین با انتخاب پلیمر مناسب جهت ساخت پایه غشایی به پایداری مناسبی دست یافت. در این اختراع، اهداف زیر لحاظ گردیده اند: •\\tساخت انواع غشاهای خودتمیزشونده نانوساختار به روش تغییر فاز •\\t بررسی مشخصه های ساختاری غشاها و تاثیر افزودن پلیمر آبدوست پلی آنیلین در ساختار غشای كامپوزیت خودتمیز شونده و تاثیر تابش UV روی عملكرد غشا •\\tبررسی درصد های متفاوت نانوذرات در مشخصه های ساختاری و عملكرد غشا •\\tارزیابی عملكرد غشا در تصفیه شیرابه زباله