Chlorine Resistance of Thin Film Composite Polyamide Membrane Functionalized by Poly(amidoamine) Dendrimer

Document Type : Technical Paper

Authors
Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, P.O. Box 15875-4413, Tehran, Iran
Abstract
Surface modification is one of the most techniques to improve the performance of thin film composite polyamide membrane (TFC). In this study, 0.5, 1, and 1.5 w/v% concentrations of the second generation of poly(amidoamine) dendrimer polymer (PAMAM, G2) were utilized to investigate the improvement of membrane performances. Physicochemical properties of the pristine and modified membranes were characterized using water contact angle measurement, ATR-FTIR, and SEM. Membranes separation performance was examined in a forward osmosis system using synthetic brackish water. 1% concentration of PAMAM (TFC-1% PAMAM) was considered as the optimized modified membrane with the best water flux and salt rejection results. According to the results, the water flux of TFC-1% PAMAM compared to that of pristine TFC decreased, while the salt rejection increased, respectively. In addition, passive chlorination tests were performed for pristine TFC and TFC-1% PAMAM. It was observed that the water flux for the unmodified TFC increased from 5.0±1.1 to 5.8±0.8 (16% increased). In contrast, the water flux for TFC-1% PAMAM increased from 4.7±0.6 to 4.9±0.6 (4% increased). Salt rejection for unmodified TFC decreased from 97.6±0.9 to 93.7±1.5 (4% decreased) and for TFC-1% PAMAM decreased from 98.5±0.3 to 95.5±1.2 (3% reduction). The results confirmed the membrane performance improvement after surface modification by PAMAM. The enhanced chlorination resistance of TFC-1% PAMAM was attributed to the scavenger role of the extra amine and amide groups in PAMAM

Article Title Persian

مقاومت به کلر غشای کامپوزیتی فیلم نازک پلی آمیدی عامل دارشده با پلیمر درخت سانی پلی آمیدوآمین

Authors Persian

نگار صالحی بیدختی
پگاه اسدی فرد
سمیه اکبری
تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی
Abstract Persian

یکی از روش های پرکاربرد برای بهبود عملکرد غشای کامپوزیتی
فیلم نازک پلی آمیدی، استفاده از روش اصلاح سطح است. در
این پژوهش، برای بهبود عملکرد جداسازی و مقاومت به کلر
غشای کامپوزیتی فیلم نازک پلی آمیدی تجاری، از غلظت های
0/5 ، 1 و % 5/ 1 وزنی-حجمی پلیمر درخ تسان پلی آمیدوآمین
نسل 2 استفاده شد. بررسی ساختار فیزیکی و شیمیایی غشاها
با استفاده از آزمون زاویه تماس، طی فسنجی زیرقرمز و تصویر
میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. عملکرد جداسازی
غشاهای خام و اصلاح شده در سامانه اسمز مستقیم با آب شور
مصنوعی آزمایش و غشای اصلا حشده با غلظت % 1 به عنوان
غشای بهینه انتخاب شد. در مقایسه با غشای تجاری خام، غشای
تجاری اصلاح شده % 1 از دفع نمک بیشتری برخوردار است، این
در حالی است که میزان شار آب قدری کاهش یافت. افزون بر این،
آزمایش های کلرزنی برای دو غشای خام و اصلاح شده % 1 انجام
شد. مشاهده شد که میزان شار آب برای غشای خام از 1/ 1± 0/ 5
به 8/ 0± 8/ 5 با % 16 و شار آب برای غشای اصلاح شده % 1 از
4/7±0/6 به 6/ 0± 9/ 4 با % 4، افزایش یافت. همچنین مشاهده شد،
درصد دفع نمک غشای خام از 9/ 0± 6/ 97 به 5/ 1± 7/ 93 با % 4 و
غشای اصلا حشده از 3/ 0± 5/ 98 به 2/ 1± 5/ 95 با % 3 کاهش یافت.
نتایج نشان دهنده بهبود ویژگی های غشا پس از اصلاح سطح با
ترکیبات آمین درخت سان است. گروه های آمین و آمید اضافی
در درخت سان ب هعنوان رباینده کلر عمل کرده و باعث افزایش
مقاومت در برابر کلرزنی پس از عمل با % 1 آمیدوآمین شد.

Keywords Persian

غشای کامپوزیتی فیلم نازک پلی آمیدی
پلیمر درخت سان پلی)آمیدوآمین(
اصلاح سطح
اسمز مستقیم
مقاومت به کلر