اعلام جامعة بابل | مناقشة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل

مناقشة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 06/11/2024

عدد المشاهدات : 160

مناقشة رسالة ماجستير في هندسة مواد بابل
ناقش قسم هندسة البوليمرات والصناعات البتروكيمياوية في كلية هندسة المواد\ جامعة بابل رسالة الماجستير للباحثة (( زهراء صلاح جاسم )) عن رسالتها الموسومة:
(( تحضير وتوصيف اغشية بوليميرية لمعالجة مخلفات المياه الصناعية ))
Synthesis and Characterization of Polymeric Membranes for Industrial Wastewater Treatment
اشراف:
الاستاذ الدكتور عودة جبار بريهي
الاستاذ الدكتور كاظم مطر شبيب
ترأس لجنة المناقشة: الاستاذ الدكتور نزار جواد هادي
الخلاصة
تطلق العديد من المصانع كميات كبيرة من النفايات الصناعية السائلة إلى المسطحات المائية، وهو ما يعد ملوثًا خطيرًا. تشكل مياه الصرف الصحي غير المعالجة خطورة كبيرة على صحة الإنسان والنظم البيئية بسبب سميتها وما يترتب على ذلك من مخاوف بيئية كبيرة. واحدة من الطرق الكفؤة للتقليل من هذه المخاطر هي استخدام الاغشية البوليميرية خصوصا تلك المتضمنة مضافات محبة للماء.
تم في العمل الحالي تصنيع أغشية بوليميرية تتكون من بوليمر بولي إيثرسلفون (PES) كمادة أساسية والبولي فينيلدين (PVP) كمادة مكونة للمسام بالإضافة إلى مواد نانوية محبة للماء مكونة من نسب متساوية من أكسيد الجرافين (GO) وثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2).
تم استخدام ثنائي ميثيل سلفون (DMSO) كمذيب، في حين تمت إضافة المواد النانوية بعشر نسب وزنية (0-0.9%)، مع زيادة قدرها 0.1% لكل غشاء. تم استخدام طريقة عكس الطور لإنتاج الأغشية، والتي تم صبها لاحقًا في آلة الصب ذات السكين.
تم استخدام تقنية FTIR للتحقق من هوية المواد الخام المستخدمة وكذلك لتحديد نوع التفاعلات المحتملة بين مكونات الغشاء.
لتوصيف الأغشية الناتجة، تم إجراء العديد من الاختبارات، مثل قابلية التبلل, المسامية, سمك الغشاء, الخشونة باستخدام مجهر القوة الذرية (AFM) ومورفولوجيا الغشاء باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM).
تم تصنيع معدة ترشيح خاصة بغية فحص أداء الأغشية البوليمرية عن طريق قياس تدفق الماء النقي (PWF) وتدفق المياه الملوثة بألبومين المصل البقري (BSA) وصبغة الرودامين (Rh) بشكل منفصل، كما تم قياس نسب الرفض(R%) لهذه الملوثات باستخدام التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية- المرئية UV - Vis .
أظهرت النتائج عدم وجود أي تفاعلات كيميائية بين مكونات الغشاء، في حين تعرض المالئ النانوي للتحلل المائي، مما تسبب بخلق مسام في بنية الغشاء وانه بزيادة المواد النانوية يصبح السطح أكثر نعومة، مع عدد أقل من القمم والوديان، مما ادى إلى انخفاض خشونة السطح.
من المتوقع بحسب صور SEM زيادة في تدفق الماء، حيث تم تحويل بنية الغشاء من بنية مسامية، ضيقة إلى بنية أوسع مع توسيع حجم المسامات. أثبت صور المقطع العرضي أن الأغشية مكونة من طبقة جلدية رقيقة وطبقة مسامية سميكة، تتضمن فراغات دقيقة وبنية إصبعية نحيفة وممدودة تشبه المسام.
مع زيادة المواد النانوية ازدادت المسامية واصبحت الأغشية أكثر محبة للماء مع ميل أقل للانسداد وتحسنت الانتقائية كما زادت ألفة الأغشية لجزيئات الماء وبذلك ستكون عملية التنظيف أسهل وأكثر أمانا. كما سيتم إزالة الأوساخ المحبة للماء المكونة من السكريات والبروتينات بسهولة أثناء عملية التنظيف نظرًا لتوافقها مع بنية الغشاء.
أظهر فحص تحمل الضغط ان معظم الأغشية المحملة بالمواد النانوية تمتلك حدود تتحمل اعلى من الغشاء الأصلي (2.7 بار) وان العلاقة غير خطية بين هذه الحدود وسمك الاغشية.
ازداد تدفق الماء النقي، وتدفقات BSA وصبغات الرودامين Rodamine وكانت كميات التدفق دالة على أحجام جزيئاتها. انخفض رفض BSA قليلاً عند المستويات المنخفضة للمواد النانوية ثم زاد بسبب فصل الطور بين سلسلة البوليمر PES وجزيئات المواد النانوية بينما في المستويات الأعلى، احتلت جزيئات المواد النانوية فراغات بين سلسلة PES، مما سمح بمرور كميات أقل من جزيئات BSA. انخفض رفض صبغة الرودامين تدريجيا مع زيادة المواد النانوية بسبب انخفاض مواقع الامتزاز مع مرور الوقت.
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين