غشاهای ابرآبگریز سرامیکی در جدایش نفت و آب: اصول، روشهای اصلاح سطح و کاربرد

با گسترش روزافزون پسابهای حاوی روغن و نفت در صنعت، روشهای جدید تصفیه این پسابها و اصلاح روش های موجود برای رسیدن به بازده بالاتر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از روشهای مهم تصفیه پساب های شامل نفت و روغن استفاده از فناوری غشایی میباشد. با توجه به مزیتهایی نظیر کیفیت بهتر آب خروجی، عدم استفاده از افزودنی های شیمیایی، کم حجم بودن تجهیزات نصب شده، کنترل خودکار و اتوماتیک واحدهای غشایی، کاهش نیازهای عملیاتی و سهولت نگهداری این واحدها تحقیقات زیادی در زمینه استفاده از این تکنولوژی در تصفیه پسابهای مختلف صورت گرفته است. یکی از راه های بهبود عملکرد غشاها اصلاح سطح آنها و تبدیل آنها به سطوح ابرآبگریز است. در این مقاله ضمن معرفی مفهوم ابرآبگریزی و مزیت سطوح ابرآبگریز غشا در جدایش نفت و روغن، به غشاهای ابرآبگریز سرامیکی پرداخته شده است. در ادامه، روشهای اصلاح سطح با روش های غوطه وری، سل-ژل و رسوب شیمیایی بخار با هدف ابرابگریز کردن بررسی شده است. در روش غوطه وری در مورد ممبرانهای سرامیکی ابرآبگریز کردن با برهمکنش گروه سیلان با گروه هیدروکسیل باقی مانده روی سطح سرامیک انجام میشود. این گروه ها بعد از پیوند شیمیایی با گروه هیدروکسیل با گروه های سیلان دیگر نیز پیوند داده و پیوند Si-O-Si ایجاد میکنند و نهایتا لایهای یکنواخت روی سطح ایجاد میشود. رسوب بخار شیمیایی (CVD) یک تکنیک گسترده و متداول است که در تهیه پوشش های نازک فیلم جامد روی سطح زیرلایه استفاده می شود. در بحث ابرآبگریز کردن سطوح نیز با انتخاب پیشماده های مناسب ترکیبات با انرژی سطحی کم روی ممبران های سرامیکی ایجاد شده و ضمن ایجاد ناهمواری سطحی خواص ابرآبگریزی در سطح ایجاد میکند. در نهایت روش سل ژل برای ایجاد پوشش آبگریز با زبری زیاد روی غشای سرامیکی استفاده میشود. این فرآیند شامل تشکیل شبکه است که با هیدرولیز همزمان-تراکم چندگانه اکسیدهای پیش ساز برای ایجاد یک ماده ژل شیشه ای رخ میدهد. در نهایت کاربردهای این غشاها در تصفیه پسابها مطالعه شده و موارد مهم ذکر شده است.

Keywords:

غشای سرامیکی , ابرآبگریز , جدایش آب و نفت , اصلاح سطح