نشریه علمی فرآیند نو

نشریه علمی فرآیند نو

به‌کارگیری نانوذرات کربن‌ نیترید گرافیتی برای ساخت غشای زمینه مرکب پلی(وینیل کلراید) برای جداسازی روغن/آب

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2 پژوهشکده نانو فناوری و مواد پیشرفته، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
10.22034/farayandno.2026.2104941.2084
چکیده
چالش اصلی که به‌کارگیری از غشاهای پلیمری را در تصفیه پساب‌های روغنی محدود می‌کند، گرفتگی شدید و برگشت‌ناپذیر غشا ناشی از چسبیدن قطرات روغن است. در این پژوهش، اثر نانوذره کربن نیترید گرافیتی (g-C3N4) بر ویژگی‌ها و عملکرد غشای پلی (وینیل کلراید) (PVC) برای جداسازی امولسیون روغن در آب بررسی شد. مقادیر 1/0، 3/0، 5/0 و 7/0 درصد وزنی از این نانوذره به محلول پلیمری افزوده و غشاهای نانوکامپوزیتی به روش جابجایی فاز ساخته شدند. آنالیزهایی شامل FESEM، AFM و زاویه تماس آب (WCA) برای تعیین مشخصات غشاها بکار گرفته شد. نتایج نشان دادند که حضور g-C3N4 ویژگی‌های سطحی و عملکرد جداسازی غشا را بهبود داد. در غشای حاوی 5/0درصد وزنی g-C3N4، مقدار WCA به 61/63 درجه کاهش یافت. طبق نتایج فیلتراسیون شار آب به 36 لیتر بر مترمربع ساعت رسید، درحالی‌که میزان پس‌زنی برابر با 97 درصد بود. همچنین، این غشا مقاومت بیشتری در برابر گرفتگی نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Utilizing graphitic carbon nitride nanoparticles to fabricate PVC mixed matrix membranes for oil/water separation

نویسندگان English

Mohammad Kamali 1
Soheil Zarghami 1
Mehdi Bazarganipour 2
1 Department of Chemical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, 84156-83111, Iran
2 Research Institute for Nanotechnology and Advanced Materials, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran
چکیده English

The main challenge limiting the application of polymeric membranes in oily wastewater treatment is severe and irreversible membrane fouling caused by the adhesion of oil droplets. In this study, the effects of graphitic carbon nitride (g-C3N4) nanoparticles on the properties and performance of poly(vinyl chloride) (PVC) membranes for oil-in-water emulsion separation were investigated. Nanocomposite membranes containing 0.1, 0.3, 0.5, and 0.7 wt% g-C3N4 were fabricated using the phase inversion method. FESEM, AFM, and water contact angle (WCA) analyses were used to characterize the membranes. The results showed that incorporating g-C3N4 improved the surface properties and separation performance of the membranes. The membrane containing 0.5 wt% g-C3N4 exhibited a WCA of 63.61°, a water flux of 36 L m⁻² h⁻¹, and an oil rejection of 97%. In addition, this membrane exhibited improved antifouling performance and greater resistance to fouling.

کلیدواژه‌ها English

Polymeric membranes
Fouling
graphitic carbon nitride
oil-in-water emulsion
phase inversion

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 11 آبان 1405