Izolacija tankih poliamidnih filmova s kompozitnih reverzno osmotskih membrana i njihova karakterizacija

diplomski rad

• Naslov (engleski): Isolation of thin film polyamides from RO composite membranes and their characterization
• Autor: Barbara Žuteg
• Mentor: Krešimir Košutić (mentor)
• Član povjerenstva: Krešimir Košutić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marica Ivanković (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Juraj Šipušić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2015-09-24, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija; Fizikalna kemija

Sažetak

Poliamidne kompozitne membrane su industrijski najprimjenljiviji tip reverzno osmotskih (RO) i nanofiltracijskih (NF) membrana. Mogućnost nezavisnog utjecaja na karakteristike potpornog sloja i tankog filma dopušta optimizaciju cjelokupne strukture kompozitne membrane, te njezinih karakteristika: propusnosti, selektivnosti i stabilnosti. Kao rezultat, kompozitne RO i NF membrane se obično primjenjuju u pročišćavanju vode kao što su dobivanje pitke vode desalinacijom bočate i morske vode, mekšanje vode, uklanjanje organskih tvari, proizvodnja ultračiste vode, te u naprednim obradama otpadnih voda. Fizikalno kemijska svojstva poliamidnih (PA) RO i NF membrana su uveliko određena strukturom PA i premazivanjem, ako je potrebno. U naprednoj membranskoj tehnologiji proučavanje takvog nerazdvojnog odnosa je neupitno. Otkriveno je da su površinska (hrapavost, hidrofilnost, površinski naboj) i osnovna svojstva (propusnost i uklanjanje) u velikoj mjeri međusobno povezana. Tijekom prošlog desetljeća intenzivno i kontinuirano se radilo na pripravi i razvoju tankoslojnih kompozitnih membrana (TFC) s ciljem daljnjeg poboljšanja produktivnosti i selektivnosti membrana kao i tolerantnosti na klor i organska otapala, blokiranje itd. Napredak u karakterizaciji PA tankog filma je primarno otežan zbog poteškoća odvojenog ispitivanja tankih filmova (odvojenih od polisulfonske potpore). Cilj ovog rada je bio pronaći odgovarajuće organsko otapalo za izoliranje aktivnog poliamidnog sloja nekih komercijalnih RO i NF membrana. RO i NF kompozitne membrane korištene u ovom radu bile su: SWC4+, XLE, ESPA i NF90. Ovaj rad prikazuje svojstva poliamidnog aktivnog sloja koristeći pretražni elektronski mikroskop (SEM). Nadalje, kako bi se dobile informacije o površini aktivnog sloja i selektivnosti mjeren je protok permeata, J i izračunat koeficijent permeabilnosti, Lp.

Sažetak (engleski)

Polyamide (PA) composite membranes are the most popular commercial form of reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes. The ability to independently tailor support layer and thin film characteristics permitted optimization of the overall composite membrane structure, permeability, selectivity, and stability over the past three decades. As a result, composite RO and NF membranes are now commonly employed in water purification applications such as desalination of brackish and sea water, fresh water softening and organic removal, ultrapure water production, and advanced wastewater purification. The physiochemical properties of RO and NF PA membranes are largely determined by their PA chemistry and coatings, if any. Knowledge on such inherent relationship is critically needed in advancing membrane technology. The surface properties (roughness, hydrophilicity, and surface charge) and transport properties (permeability and rejection) are found to be highly inter-dependent. Over the past decade, there have been intensive and continuous efforts in the development of TFC membrane, both from the industry and academia with the interests to further improve the membrane productivity and selectivity as well as its tolerance against chlorine, solvent, fouling, etc. Advances in the characterization of polyamide thin films have been primarily hampered by the difficulty of inspecting thin films in isolation (i.e., separated from the polysulfone support). The objective of this study was to find suitable organic solution for isolating active polyamide layer of some commercial reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes. RO and NF composite polyamide membranes used in this study were: SWC4+, XLE, ESPA and NF90. This study reports on scanning electron microscopy (SEM) techniques for characterizing polyamide active layer. Furthermore, to provide more information about active layer surface and selectivity, permeate flux, J was measured and water permeabillity, Lp was calculated.

• Ključne riječi: RO/NF membrane; poliamidni aktivni sloj; izolacija PA sloja; SEM
• Ključne riječi (engleski): RO/NF membranes; polyamide active layer; isolation of PA layer; SEM
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:845317
• Studijski program: Naziv: Ekoinženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka ekoinženjerstva (mag. ing. oecoing.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-03-13 14:17:03