انتقال تسهیل شده یون کلسیم با استفاده از غشای مایع پایه پلیمری سلولز استات: تهیه و بهینه سازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی, دانشگاه تربیت مدرس, تهران, ایران

2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

جدیدترین تکنولوژی PIM بعلت پایداری و شار مطلوب برای جداسازی یون‌ها، توجه بسیاری را برانگیخته‌اند. اجزای تشکیل دهنده PIM مورد استفاده در این مطالعه، اتر تاجی به عنوان حامل، مایع یونی به عنوان پلاستی‌سایزر و CA به عنوان پلیمر پایه بوده‌اند. همچنین در این کار از MOF هم در ساختار غشا استفاده شد. مقادیر متفاوت اجزای تشکیل دهنده بر عملکرد غشای نهایی بر اساس شار تاثیر‌گذار خواهند‌ بود. به همین منظور لازم است اجزای بکار برده شده در داخل غشا به میزان بهینه خود انتخاب شوند. برای انجام این کار با استفاده از طراحی آزمایش، ترکیب درصد اجزای PIM نهایی تخمین زده شد. در این پژوهش روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی شار با استفاده از مقادیر بهینه اجزای تشکیل دهنده‌ی غشای نهایی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از این تکنیک تاثیر اجزای تشکیل دهنده‌ی اصلی و برهمکنش‌های بین آنها مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه تلاش‌هایی برای ارزیابی شار با استفاده از روش سطح پاسخ صورت پذیرفت. به عنوان یک روش قوی و فراگیر از RSM، روش طراحی مرکب مرکزی بدین منظور مورد استفاده قرار گرفت. آنالیز XRD برای تعیین ساختار نانوذرات و آنالیز FTIR به منظور بررسی ساختار غشا استفاده شد.

کلیدواژه‌ها


[1] D. Wang, J. Hu, D. Liu, Q. Chen, J. Li, Selective transport and simultaneous separation of Cu(II), Zn(II) and Mg(II) using a dual polymer inclusion membrane system. J. Membrane. Sci. 524(2017), 205-213.

[2] H. I. Turgut, V. Eyupoglu, R. A. Kumbasar, I. Sisman, Alkyl chain length dependent Cr(VI) transport by polymer inclusion membrane using room temperature ionic liquids as carrier and PVDF-co-HFP as polymer matrix. Sep. Purif. Technol. 175(2017), 406-417.

[3] C. Kozlowski, W. Walkowiak, W. Pellowski, J. Koziol, Competitive transport of toxic metal ions by polymer inclusion membranes. J. Radioanal. Nucl. Chem. 253(2002), 389–394.

[4] A.O. Adebayo, K. Sarangi, Separation of copper from chalcopyrite leach liquor containing copper,iron, zinc and magnesium by supported liquid membrane. Sep. Purif. Technol. 63(2008), 392–399.

[5] X. Luo, D. He, M. Ma, Simultaneous transport and separation of Cu(II) and Zn(II) in Cu-Zn-Co sulfate solution by double strip dispersion hybrid liquid membrane (SDHLM). Sep. Sci. Technol. 45(2010), 2130–2140.

[6] X. H. Ma, Z. Yang, Z. K. Yao, Z. L. Xu, C. Y. Tang, A facile preparation of novel positively charged MOF/ chitosan nanofiltration membranes. J. Membrane. Sci. 525(2017), 269-276.

[7] M. Muhamad , S. Abdullah , A. Mohamad , R. Rahman , A. Kadhum , Application of response surface methodology (RSM) for optimisation of COD, NH 3 –N and 2,4-DCP removal from recycled paper wastewater in a pilot-scale granular acti- vated carbon sequencing batch biofilm reactor (GAC-SBBR). J. Environ. Manag. 121(2013), 179–190 .

[8] M. Roosta , M. Ghaedi , R. Sahraei , M. Purkait , Ultrasonic assisted removal of sunset yellow from aqueous solution by zinc hydroxide nanoparticle loaded activated carbon: optimized experimental design. Mater. Sci. Eng. C. 52(2015), 82–89 .

[9] T. V. Tran, Q. T. P. Bui, T. D. Nguyen, A comparative study on the removal efficiency of metal ions (Cu2þ, Ni2þ, and Pb2þ) using sugarcane bagassederived ZnCl2-activated carbon by the response surface methodology. Adsorpt. Sci. Technol. 35(2017), 72-85.

[10] X. Feng, T. Wu, M. A. Carreon, Synthesis of ZIF-67 and ZIF-8 crystals using DMSO (Dimethyl Sulfoxide) as solvent and kinetic transformation studies. J. Cryst. Growth. 455(2016), 152-156.

[11] Y. Hu, H. Kazemian, S. Rohani, Y. Huang, Y. Song, In situ high pressure study of ZIF-8 by FTIR spectroscopy. Chem. Commun. 47(2011), 12694-12696.

[12] T. V. Thuan, B. T. P. Quynh, T. D. Nguyen, V. T. T. Ho, L. G. Bach, Response surface methodology approach for optimization of Cu 2 + , Ni 2 + and Pb 2 + adsorption using KOH-activated carbon from banana peel . Surf. Interfaces. 6(2017), 209-217.