کتاب غشا و فرآیندهای غشایی

فهرست مطالب

فصل اول: غشاها و فرآیندهاي غشائی
مقدمه
فرآیندهاي غشایی براساس نیرو محرکه
مواد متداول براي ساخت غشا
ساختار غشاها
ساختار غشاها از لحاظ وجود یا عدم وجود حفره
غشاهاي متخلخل
غشاهاي غیر متخلخل
غشاهاي حامل
ساختار متفاوت غشاها از دیدگاه تقارن ساختاري
غشاهاي متقارن متخلخل
غشاهاي متقارن متراکم غیر متخلخل
غشاهاي متقارن باردار الکتریکی
غشاهاي نامتقارن
نمایی از سطح مقطع غشا نامتقارن شکل :
کاربرد غشاها در فرآیندهاي مختلف
میکروفیلتراسیون
روشهاي اندازه گیري اندازه حفرهها در غشاهاي میکروفیلتراسیون:
استفاده از آزمایش چالش
استفاده از آزمایش نقطه حباب
آزمایش نفوذ پذیري
کاربرد غشاهاي میکروفیلتراسیون در فیلتراسیون انتها بسته
استرلیزاسیون و حذف ذرات در صنایع دارویی
حذف ذرات در صنایع نیروگاه هسته اي
کاربرد غشاهاي میکروفیلتراسیون در فیلتراسیون جریان عرضی
حذف فلزات سنگین
جدا کردن پلاسما از خون
کشت پیوسته سلول
پیش تصفیه براي اولترافیلتراسیون
اولترافیلتراسیون

کاربردهاي غشاي اولترافیلتراسیون
تولید آب خالص در صنایع نیمه هادي
تخلیص آب مورد استفاده در صنایع دارویی
رنگ الکتروپوششی
جداسازي روغن – آب
عاري سازي نفت خام از آلاینده ها
تصفیه پساب خمیر کاغذ
احیاي پروتئین آب پنیر
تغلیظ شیر
زلال سازي آب میوه
تغلیظ و تخلیص آنزیم
نانوفیلتراسیون
مکانیزم انتقال در غشاهاي نانوفیلتراسیون
اسمز معکوس
پارامترهاي اصلی تاثیرگذار بر روي عملکرد غشاها
کاربردهاي اصلی غشاهاي نانوفیلتراسیون
الکترو دیالیز
کاربردهاي الکترودیالیز
جداسازي گاز
غشاهاي مورد استفاده در جداسازي گازي
غشاي فلزي
غشاي پلیمري
غشاهاي سرامیکی و زئولیتی
نمونه اي از کاربردهاي جداسازي گازي
جداسازي هیدروژن
جداسازي گاز طبیعی
تراوش تبخیري
مکانیزم انتقال
تقطیر غشایی

اصلی ترین مزایاي تقطیر غشایی:
غشاهاي مورد استفاده در تقطیر غشایی:
مدول هاي غشائی
مدولهاي صفحه و قاب
مدولهاي لوله اي
مدولهاي مارپیچی
طراحی محفظه مدول مارپیچی
تعداد المنتها در محفظه – افت فشار
مدولهاي الیاف میان تهی
مدولهاي چرخشی و لغزشی
انتخاب مدول
محدودیتهاي غشاها در مدولهاي غشائی
محدودیت نسبت به دما
محدودیت مدولها نسبت به فشار
محدودیت مدولها نسبت به pH
محدودیت مدولها نسبت به جریان خوراك
محدودیت مدولها نسبت به ویسکوزیته خوراك

فصل دوم: ساخت غشاها و روشهاي اصلاح آنها
روشهاي مختلف ساخت غشاهاي پلیمري
روش سخت شدن حرارتی
روش کششی
تاثیر پارامترهاي مختلف کششی بر روي ساختار غشا
تاثیر کشش طولی (محوري)
تاثیر کشش عرضی (متقاطع)
تاثیر سرعت کشش عرضی
تاثیر دماي مرحله تثبیت حرارتی
روش حک اثر
استخراج
پوششدهی
ساخت غشا با استفاده از رسوب گذاري غوطه وري

ساخت غشاهاي تخت با استفاده از رسوب گذاري غوطه وري
ساخت غشاهاي لوله اي با روشتغییر فاز
تئوري تغییر فازي و تشکیل غشا
مکانیسم جدایش فازي در روش رسوب گذاري غوطه وري
تاثیر پارامترهاي مختلف بر روي ساختار غشا در فرآیند تغییر فاز
انتخاب سیستم حلال غیرحلال
نوع پلیمر
غلظت پلیمر
ترکیب درصد حمام انعقاد
ترکیب درصد محلول قالب گیري

فصل سوم: روشهاي ارزیابی غشاها
تجهیزات لازم بررسی ساختار و عملکرد غشاها
میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
میکروسکوپ الکترونی اتمی (AFM)
اندازه گیري بار سطح غشا با استفاده از زتا پتانسیل
اندازه گیري زاویه تماس
آنالیز طیف سنجی FTIR-ATR
گرماسنجی پویشی دیفرانسیلی
آنالیز حرارتی ثقلی
اندازهگیري خواص مکانیکی غشاها
روش بررسی عملکرد غشاها از لحاظ فلاکس و پسدهی
روش ارزیابی و آنالیز گرفتگی

فصل چهارم: اصلاح ساختار غشا 

روشهای بهبود ساختار غشاها

افزايش آبدوستی سطح غشا

مقاوم نمودن ساختار غشا در برابر حلالها

تغییرات سطحی غشاها

باردار نمودن سطح غشاها

ايجاد حساسیت نسبت به دما

روشهای آبدوست کردن سطح

فلورينه کردن سطح غشا

کاربرد سورفكتنتها در بهبود عملكرد و ساختار غشاهای نانوحفرi پلی اترسولفونی

مقدمه

اثر SDS به عنوان سورفكتنت آنیونی روی ساختار و عملكرد غشاهای PES

اثر CTAB به عنوان سورفكتنت کاتیونی روی ساختار و عملكرد غشاهای PES

اثر Triton X به عنوان سورفكتنت خنثی روی ساختار و عملكرد غشاهای PES

مقايسه بین اثر سه نوع سورفكتنت SDS ، CTAB و Triton X

بهینه سازی و اصلاح ساختار غشاهای پلی اترسولفون و پلی ويلینیدن فلورايد با استفاده از عملیات حرارتی

مقدمه

روش عملیات حرارتی برای اصلاح ساختار غشاها

ساختار غشاهای پلی اترسولفونی و پلیويلینیدن فلورايدی خام

عملیات حرارتی غشاهای پلی اترسولفونی

عملیات حرارتی غشاهای پلی اترسولفونی با استفاده از هوای داغ

عملیات حرارتی غشاهای پلی اترسولفونی با استفاده از آب داغ

عملیات حرارتی غشاهای پلی ويلینیدن فلورايد

عملیات حرارتی غشاهای پلی ويلینیدن فلورايد با استفاده از هوای داغ

عملیات حرارتی غشاهای پلی ويلینیدن فلورايد با استفاده از آب داغ

سنتز پلیمر جديد پلی آمیدايمید و ترکیب آن با پلی اترسولفون جهت ساخت غشاهای نانوحفرة بهینه با عملكرد بالا

مقدمه

سنتز پلی آمیدايمید

بررسی تغییر در زاويه تماس سطح غشا

مطالعه ساختاری غشاهای ساخته شده با استفاده از SEM و AFM

ارزيابی عملكرد غشاها

آنالیز گرفتگی غشاهای ترکیبی پلی اترسولفون/ پلی آمیدايمید

خواص حرارتی غشاهای ترکیبی پلی اترسولفون/ پلی آمیدايمید

بررسی مقاومت مكانیكی غشاهای ترکیبی پلی اترسولفون/ پلی آمیدايمید

ساخت غشاهای اولترافیلتراسیون نانو حفره ترکیبی پلیاترسولفون

سلولزاستات فتالات دارای خواص بهینه

مقدمه

انتخاب سازنده حفره

بررسی تغییر در زاويه تماس غشاها

بررسی ساختار و ساختار غشاهای ساخته شده با استفاده از SEM و AFM

اثر ترکیب درصد پلی اترسولفون/ سلولزاستات فتالات

اثر غلظت پلی وينیل پیرولیدون بر روی غشاهای ترکیبی پلی اترسولفون/ سلولزاستاتفتالات

بررسی عملكرد غشاهای ترکیبی پلی اترسولفون/ سلولزاستات فتالات

اثر ترکیب درصد پلی اترسولفون/ سلولزاستات فتالات

بهینه سازی و اصلاح ساختار غشاهای پلی اترسولفون نانو حفره با استفاده از نانو ذرات

دی اکسید تیتانیوم (TiO2) و تشعشعات فرابنفش (UV)

مقدمه

روش نشاندن نانو ذرات  TiO2 در ساختار و يا سطح غشا پلی اترسولفونی و بهینه سازی آنها

بررسی اثر غلظت نانو ذرات  TiO2 در محلول قالبی بر روی عملكرد و ساختار غشا پلی اترسولفونی

خواص ضد گرفتگی غشاهای ترکیبی  TiO2 محبوس شده

عملكرد غشاهای  TiO2 محبوس شده که تحت تابش نور  UV قرار گرفتند

خواص ضدگرفتگی غشاهای ترکیبی  TiO2 محبوس شده که تحت تابش نور  UV قرار گرفتند

پوشش دادن سطح غشاهای پلیاترسولفون با استفاده از نانو ذرات  TiO2 و بررسی عملكرد و خواص ضد گرفتگی بعد از تابش با نور UV

تعیین شرايط بهینه برای ساخت غشا پلیاترسولفونی ترکیبی پوشش داده با نانو ذرات  TiO2 دارای عملكرد بالا

اصلاح سطح غشاهای پلیويلینیدنفلورايد با استفاده از پیوند زدن گروه های عاملی مونومرهای آبدوست توسط اشعه UV

مقدمه

روش اصلاح سطح غشاهای پلی ويلینیدن فلورايد در اين مطالعه

اصلاح سطح غشاهای پلی ويلینیدن فلورايد با استفاده از مونومرهای اکريلیكی

اصلاح سطح غشاهای پلیويلینیدنفلورايد با استفاده از مونومرهای آمینی

اصلاح سطح غشاهای پلی ويلینیدن فلورايد با استفاده از بنزوفنون به عنوان آغازگر نوری و مونومرهای آبدوست

آزمايشات، نتايج و بحث درباره اصلاح و بهینه سازی غشاهای پلی اترسولفون (PES) با استفاده از نانولوله های کربنی عاملدار شده

نتايج و بحث درباره اثر نانولوله های عاملدار آمینی در خواص غشاهای پلی اترسولفونی

آنالیز FTIR جهت بررسی تشكیل گروه عاملی روی سطح نانولوله ها

اثر حضور نانولوله های کربنی عامل دار شده بر روی میزان آبدوستی غشاهای پلی اترسولفون

مطالعات ساختاری غشاهای پلی اترسولفونی ساخته شده در حضور نانولوله های کربنی عامل دار شده

بررسی عملكرد غشاهای پلیاترسولفون خام و مخلوط شده با غلظتهای مختلف MWCNT های عاملدار شده

فصل پنجم: غشاهای مرکب 

روشهای ساخت غشاهای مرکب

روش قالبگیری روی آب

پوشش يك لايه با استفاده از غوطه وری

پلیمريزاسیون در فصل مشترك

پوشش از طريق پلیمريزاسیون پلاسما

برخی از غشاهای مرکب تجاری موجود در بازار و بررسی روشهای ساخت آنها

غشای NS-100 : غشاهای مرکبی با پايه پلی اتیلن ايمین

غشاهای  PA-300 و  RC-100

غشا  NS-300 ، پلیمريزاسیون در فصل مشترك با آمین های منومری آلیفاتیك

NS-200: غشاهای مرکب با ترکیبات سولفوناتی

مراجع