در اين تحقيق، تاثير نانوذرات TiO2 و خصوصيات آبدوستي آنها را به منظور كمترين نفوذ لايه پوشش دهنده اي از پليمر پلي دي متيل سايل اكسان (PDMS) در حفرات زير لايه ايي از پلي اتر سولفون (PES) همراه با افزايش هم زمان كارايي غشاء بررسي شده است. همچنين براي اولين بار اثر نانوذرات بر روي دو بخش غشاء نانوكامپوزيت دو لايه به طور جداگانه بررسي شده و بخش زيرين غشاء به عنوان بهترين و موثرترين لايه براي افزايش نانوذرات شناسايي شده است. عدم نفوذ لايه بالايي در زيرلايه مربوط به خصوصيت فوق آب دوستي TiO2 است. چون پليمر PDMS به شدت آبگريز و پليمر PES نيز تا حدي آبگريز است كه با اضافه شدن TiO2 به PES، تركيب حاصل فوق آب دوست مي شود. در نتيجه دو لايه تمايلي به نفوذ در يكديگر ندارند در عين حال كه چسبندگي لايه ها حفظ شده است. همچنين TiO2 علاوه بر افزايش تخلخل در زير لايه، به علت قطبيتي كه دارد بر مولكول قطبي CO2 تاثير مي گذارد و اين اثر باعث افزايش نفوذ اين گاز نسبت به گازهاي غيرقطبي N2 و CH4 مي شود، در نتيجه فلاكس به طور چشمگيري افزايش يافته است و گزينش پذيري نيز تا حدي افزايش ميابد.

غشاي ميكروفيلتراسيون عامل دار شده در زمينه علوم جداسازي كاربرد دارد. اكثر قريب به اتفاق واحدهاي توليد كننده فاضلاب صنعتي حاوي فلزات سنگين فاقد سيستم هاي تصفيه هستند و روزانه مقادير فراواني فاضلاب صنعتي را وارد محيط زيست يا شبكه فاضلاب شهري مي نمايند كه باعث آلودگي منابع آبي مي شوند. در اين كار تحقيقاتي ابتدا گروههاي هيدروكسيل توسط يك فرآيند حذفي-افزايشي در سطح يك غشاي ميكروفيلتراسيون از جنس پلي وينيليدن فلورايد (PVDF) قرار گرفتند. سپس غشاء مذكور توسط يك معرف كيليت ساز (8-هيدروكسي كينولين)، مورد اصلاح سطحي واقع گرديد. بعد از نصب اين غشا در يك سيستم فيلتراسيون مي توانيم يونهاي فلزات سنگين خصوصاً كادميم را با راندمان قابل توجهي از محلول هاي آبي حذف نماييم. همچنين غشاي تهيه شده پس از استفاده، قابليت احيا مجدد توسط محلول هاي احياكننده را دارد. لازم به ذكر است كه غشاي اوليه (اصلاح نشده) هيچگونه قابليتي براي حذف كادميم از آب را ندارد.

غشاي الترافيلتراسيون سلولزي عامل دار شده در زمينه علوم جداسازي كاربرد دارد. اكثر قريب به اتفاق واحدهاي توليد كننده فاضلاب صنعتي حاوي فلزات سنگين فاقد سيستم هاي تصفيه هستند و روزانه مقادير فراواني فاضلاب صنعتي را وارد محيط زيست يا شبكه فاضلاب شهري مي نمايند كه باعث آلودگي منابع آبي مي شوند. در اين كار تحقيقاتي گروههاي دي آلدهيدي توسط اكسيداسيون با پريدات در سطح غشاي الترافيلتراسيون از جنس سلولز احيا شده قرار گرفتند. سپس گروههاي دي آلدهيدي توسط واكنش شيف-باز با دي اتيلن تري آمين (DETA) به گروههاي نيتروژن دار تبديل شدند. بعد از نصب اين غشا در يك سيستم فيلتراسيون مي- توانيم يونهاي فلزات سنگين خصوصاً سرب را با راندمان قابل توجهي از محلولهاي آبي حذف نماييم. همچنين غشاي تهيه شده پس از استفاده، قابليت احياء مجدد توسط محلولهاي اسيدي رقيق را دارد.

خلاصه در اين طرح غشا پلي اتر سولفون جديدي با افزودن مقداري پلي آميك اسيد به پلي اتر سولفون ساخته شد. اين قابليت را دارد كه در جداسازي اتيلن نيتروژن مورد استفاده قرار گيرد. غشا از محلول 25 درصد وزني پلي اتر سولفون شامل 0.5 درصد وزني پلي اميك اسيد بود، در شرايط غوطه وري در حمام غير حلال (آب مقطر با دماي 25 درجه سانتيگراد) ساخته شد. عملكرد اين غشا در يك سل غشايي جريان عمودي (dead end) مورد ارزيابي قرار گرفت. اين غشا در فشار 3 بار نيتروژن را با شار 172 GPUواتيلن با شار 59.8 عبور مي دهد. بنابراين غشا ساخته شده داراي انتخابگري ايده آل 2.9 در مورد گازهاي نيتروژن و اتيلن مي باشد. علت نحوه عملكرد غشا، مربوط به ساختارهاي شيميايي و نيروهاي بين مولكولي گازهاي نيتروژن و اتيلن و غشا مي باشد.

در اين طرح غشاء پلي ايميدي جديدي با افزودن مقداري polyvinylidene fluoride (PVDF) به پيش ماده پلي ايميد مربوطه ساخته شد. غشاء ساخته شده اين قاليت را دارد كه در جداسازي اتيلن / نيتروژن مورد استفاده قرار گيرد. غشاء از محلول 12 درصد وزني پلي اميك اسيد در حلال N-methy1-2pyrrolidine (NMP (پيش ماده سازنده پلي اميك اسيد) كه شامل 1 درصد وزني Polyvinylidene fluoride (PVDF بود در شرايط ايميدي شدن حرارتي (170C,2 hr) ساخته شد. عملكرد اين غشاء در يك سل غشايي جريان عمودي (Dead end) مورد ارزيابي قرار گرفت. اين غشاء در فشار 1bar نيتروژن را عبور نداده و اتيلن را با شار 10GPU عبور مي دهد. بنابراين غشاء ساخته شده داراي بالاترين ميزان انتخابگري ايده آل در مورد گازهاي نيتروژن و اتيلن مي باشد. علت نحوه عملكرد غشاء مربوط به ساختارهاي شيميايي و نيروهاي بين مولكولي گازهاي نيتروژن و اتيلن و غشاء مي باشد.