Geri Dön

Development of thin film composite nanofiltration membranes with layer by layer polyelectrolyte deposition

Katman katman polielektrolit kaplamayla ince film kompozit nanofiltrasyon membranlarının geliştirilmesi

  1. Tez No: 473184
  2. Yazar: ÖNDER TEKİNALP
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SACİDE ALTINKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Thin film composite (TFC) nanofiltration membranes for water softening

    Su yumuşatma amaçlı kullanılan ince film kompozit nanofiltrasyon membranları

    TUTKU NUR MEMİÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ

    DR. SİMGE TARKUÇ

  2. 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

    İngilizce

    2019

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  3. 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

    Türkçe

    2016

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  4. 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

    Türkçe

    2018

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  5. 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

    İngilizce

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU

    DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ