Çinko Ferrit Nanopartikül ile Modifiye Edilmiş PSf Kompozit Membranların Hazırlanması ve Performanslarının Belirlenmesi

Authors : Abdullah Oğuz CAN, Emine ÖZKAN, Ahmet Özgür SAF

Pages : 159-166

Doi:10.31590/ejosat.852822

View : 17 | Download : 8

Publication Date : 2021-01-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, hidrotermal sentez yöntemi ile çinko ferrit (ZnFe2O4) nanopartikül sentezlenerek XRD ve FTIR teknikleriyle karakterize edilmiştir. Boş PSf ve farklı kütle oranlarında çinko ferrit içeren nanofiltrasyon membranlar faz değişim metodu ile hazırlanmıştır. Hazırlanan membranlar FESEM ve AFM görüntülerinin incelenmesi, temas açısı, gözeneklilik ölçümleri, saf su akılarının belirlenmesi, kirlenme direnci ile tuz giderimi sonuçları ile morfoloji ve performans açısından karakterize edilmiştir. Çinko ferrit nanoparçacıklarının eklenmesi ile membranların gözenekliliği ve hidrofilikliğinde iyileşmeler gözlenmiş, bunun bir sonucu olarak saf su akısında önemli bir artış elde edilmiştir. Saf su akısı, PSf membran için 1.5 L/m2h olarak gerçekleşirken, %54.9 artışla %2.5 çinko ferrit içeren kompozit membran için 4.5 L/m2h olarak bulunmuştur. Membranların tuz giderme performansı 1000 ppm Na2SO4 çözeltisi kullanılarak incelenmiş ve en iyi performans %40.6 tuz giderimi ile %2.5 çinko ferrit içeren kompozit membranda elde edilmiştir. Ayrıca, membran uygulamalarında önemli bir problem olarak kabul edilen membran kirlenmesi BSA çözeltisi kullanılarak araştırılmıştır. BSA çözeltisi kullanılmadan önce ve sonraki saf su akılarının değişimi incelenmiştir. ZnFe2O4 katkılı membranların FRR değerleri, PSf membranın %56 olan FRR değerinden daha yüksek bulunmuştur. Bu, nanoparçacık eklenmesinin membranın kirlilik önleyici özelliğini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir. Ayrıca, membranların kirlenme direncini daha detaylı incelemek için tersinir kirlenme oranı (Rr), tersinmez kirlenme oranı (Rir) ve toplam kirlenme (Rt) değerleri hesaplanmıştır. Ağırlıkça %2.5 çinko ferrit içeren membranın toplam kirlenme ve tersinmez kirlenme oranının PSf membrana kıyasla daha düşük olduğu bulunmuştur. Ayrıca, en yüksek tersinir kirlenme oranı elde edilmiştir. Sonuç olarak, PSf membrana çinko ferrit nanoparçacıkların katılması performansının iyileşmesine katkı sağladığını görülmüştür.
Keywords : Kompozit membran, Polisülfon, Saf su akısı, Kirlenme, Çinko ferrit