Development of thin film composite nanofiltration membranes with layer by layer polyelectrolyte deposition
Katman katman polielektrolit kaplamayla ince film kompozit nanofiltrasyon membranlarının geliştirilmesi
- Tez No: 473184
- Danışmanlar: PROF. DR. SACİDE ALTINKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Nanofiltrasyon membranları genellikle ince film kompozit (TFC) yapıları şeklinde çeşitli monomerlerin polimerleşmeleri ya da önceden sentezlenmiş polimerin, destek membranlarının üzerine kaplanmasıyla hazırlanır. Polielektrolitlerin gözenekli bir destek üzerine tabaka tabaka kaplanması, nanofiltrasyon membranları üretebilmek için kolay ve elverişle bir yöntemdir. Bu çalışma, gözenekli polisulfon/sülfonlanmış polietersülfon (PSF/SPES) destek membranı üzerine, sınırlı katman sayısı ve birbirini izleyen polielektrolit kaplama yöntemiyle TFC nanofiltrasyon membranı üretmeyi amaçlamıştır. Polietilenimin (PEI) ve alginat, polielektrolit çiftleri olarak seçildi. Çeşitli gözenek büyüklüklerine sahip destek membranları, döküm çözeltisinin bileşimi ve kalınlığının yanı sıra, koagulasyon banyosun bileşimini değiştirerek faz değiştirme yöntemiyle hazırlandı. Polielektrolitler, 1 bar'da sonlu filtre ünitesinde dinamik bir şekilde kaplandı. Kaplama yönteminin yanı sıra, polielektrolit pH ve konsantrasyonu ile destekleyici elektrolitin membran performansı üzerindeki etkileri incelendi. Membranlar taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik güç mikroskobu (AFM), boyama ve kontak açı yöntemleriyle karakterize edildi. Üretilen membranların stabilite ve kirlenme eğilimi belirlendi. Sadece tek katman PEI ile kaplayarak, yüksek akıya sahip (14 L/m2 .h.bar) nanofiltrasyon membranının (83 % PEG1000 tutma) üretilebileceği gösterildi. PSF:SPES oranını 4:1'e ayarlayarak ve PEI ile kaplanmış membran üzerine alginat katmanını ilave ederek saf su geçirgenliği 15.5±0.3 L/m2 .h.bar olan ve PEG1000 geçişini 89.1±0.6 % engelleyen membran üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
Nanofiltration (NF) membranes are usually prepared in thin film composite (TFC) structure through polymerization of various monomers or coating of previously synthesized polymer on porous support membranes. Layer by layer (LbL) deposition of polyelectrolytes on a porous support is a facile and convenient method for the sake of producing NF membranes. This study intends to manufacture TFC NF membrane via alternating polyelectrolyte deposition with limited number of layers on polysulfone/sulfonated polyethersulfone (PSF/SPES) porous support membrane. Polyethyleneimine (PEI) and alginate (ALG) were chosen as polyelectrolyte pairs. The support membranes with different pore sizes were prepared via nonsolvent induced phase inversion method by changing compositions and thickness of casting solution as well as composition of coagulation bath. The polyelectrolytes were deposited dynamically in a dead end filtration module at 1 bar. The influences of supporting electrolyte, polyelectrolyte pH and concentration as well as type of coating method on the membrane performances were investigated. The membranes were characterized by SEM, AFM, staining, and contact angle measurements. Stability and fouling tendency of produced membranes were determined. It was demonstrated that NF membrane (83% PEG1000 rejection) with a high flux (14 L/m2 .h.bar) can be manufactured by depositing only a single layer of PEI. Further deposition of ALG on PEI-coated membrane resulted in water permeability of 15.5±0.3 L/m2 .h.bar with 89.1±0.6% PEG1000 rejection by adjusting PSF:SPES ratio to 4:1.
Benzer Tezler
- Thin film composite (TFC) nanofiltration membranes for water softening
Su yumuşatma amaçlı kullanılan ince film kompozit nanofiltrasyon membranları
TUTKU NUR MEMİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
DR. SİMGE TARKUÇ
- Fabrication of hollow fiber nanofiltration membranes: role of nanocomposites in membrane performance
İnce boşluklu (Hollow fiber) nanofiltrasyon membranlarının üretimi: membran performansında nanokompozitlerin rolü
GÜLSÜM MELİKE ÜRPER BAYRAM
Doktora
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- İnce film kaplama yapılmış nanofiber membranların partikül filtrasyon performanslarının belirlenmesi
Determination of particul filtration performances of thin film composite nanofiber membranes
MÜGE BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Aquaporin z eklentili düz plaka nanofiltrasyon membranların üretimi, karakterizasyonu ve organik madde giderimi
Aquaporin z embedded flat sheet nanofiltration membranes production, characterization and removal of organic matter
ENİSE PEKGENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Development of interlayer based thin-film nanofibrous composite membranes adjusted by functionalized carbon nanotubes for effectual water purification
Etkili su arıtma için fonksiyonelleştirilmiş karbon nanotüplerle ayarlanan iç tabaka bazlı ince film nanolifli kompozit membranların geliştirilmesi
SEYEDEHNEGAR ARABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ