Skip to main content
SUPERVISOR
Parham Soltanimohammadi,Hossein Fashandi,Mohammad Zarrebini
پرهام سلطانی (استاد راهنما) حسین فشندی (استاد راهنما) محمد ذره بینی اصفهانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad Sharifi
محمد شریفی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

characterizing the porosity of polymeric membranes using X-ray micro-computed tomography
Polymer membranes have been widely used in various industries due to their many advantages. The ability of the membrane to control the permeability of various components of a mixture from it is a key feature of the membrane, which is the basis of the separation processes. The most important factors affecting membrane performance are membrane porosity properties, including total porosity, average pore size, and largest pore size. In this project, first, it is attempted to produce membranes with different porosity properties based on non-soluble / solvent / polymeric triangular behavior and with knowledge of different mechanisms of fuzzy separation including nucleation and growth and spinoidal fuzzy separation. Then, using X-ray micro-computed tomography (µCT), three-dimensional realistic images will be obtained from the membrane structure. In the next step, by analyzing the images, the dimensions and distribution of the pore size as well as the overall porosity of the membrane will be measured. The results are compared with the results obtained using different laboratory methods and the possibility of using µCT in measuring the porosity of polymer membranes as well as its strengths and weaknesses is evaluated. In the end, the residual rate of clay particles with a mean diameter of 1.59 microns is calculated by membranes produced against water dispersion and clay with different concentrations. Based on the results obtained, at a constant concentration of polymer solution, when the membrane is formed using a Vapor-Fuzzy Fusion Separation (VIPS) method, the relative humidity of the environment before dipping the soluble solution in the coagulation bath is higher. The size of the pores formed in the membrane is larger. Also, at a constant concentration of polymer solution, when the membrane is formed using the VIPS method, the longer the membrane placement is in relative humidity, the smaller the pore size of the membrane will be. The results showed that the membranes produced by the VIPS method have an abnormal structure. It was also found that micro-computed tomography is a suitable and accurate method for analyzing the three-dimensional structure of pores and the local and total porosity of polymer membranes.
غشاهای پلیمری به دلیل مزایای بسیار زیاد، کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف جهت فیلتراسیون پیدا کرده اند. توانایی غشا در کنترل میزان نفوذپذیری اجزای مختلف یک مخلوط از میان آن، ویژگی کلیدی غشا به‌حساب می آید که مبنای اصلی فرآیندهای جداسازی است. از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر عملکرد غشا می توان ویژگی های تخلخل غشا شامل تخلخل کلی، میانگین اندازه حفرات و بزرگ‌ترین اندازه حفره را نام برد. در این پروژه ابتدا تلاش می‌شود تا با تکیه ‌بر رفتار فازی سه‌تایی غیرحلال/حلال/پلیمر و با آگاهی از مکانیزم‌های مختلف جدایی فازی شامل هسته زایی و رشد و جدایی فازی اسپینودال، غشاهایی با ویژگی‌های تخلخل مختلف تولید ‌شود. سپس با استفاده از روش پرتونگاری مقطعی رایانه‌ای تصاویر سه‌بعدی از داخل ساختار غشا به دست خواهد آمد. در مرحله بعد با تحلیل تصاویر، ابعاد و توزیع اندازه منافذ و همچنین تخلخل کلی غشا اندازه‌گیری خواهد شد. نتایج حاصل با نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی مختلف، مورد مقایسه قرار می‌گیرد و امکان استفاده از روش پرتونگاری مقطعی رایانه‌ای در اندازه‌گیری تخلخل غشاهای پلیمری و همچنین نقاط قوت و ضعف آن ارزیابی می‌شود. در پایان، میزان پس‌زنی ذرات رس با قطر میانگین 59/1 میکرون توسط غشاهای تولیدشده در مقابل دیسپرسیون آب و رس با غلظت‌های مختلف محاسبه می گردد. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، در یک غلظت ثابت از محلول پلیمری، هنگام تشکیل غشا با استفاده از روش جدایی فازی ناشی از بخارآب (VIPS)، هرچه میزان رطوبت نسبی محیط قبل از غوطه وری محلول ریخته گری شده در حمام انعقاد بیشتر باشد، اندازه منافذ تشکیل‌شده در غشا بزرگ‌تر است. همچنین در یک غلظت ثابت از محلول پلیمری، هنگام تشکیل غشا با استفاده از روش VIPS، هرچه مدت‌زمان قرارگیری غشا در رطوبت نسبی محیط بیشتر باشد، اندازه منافذ تشکیل‌شده در غشا کوچک‌تر خواهد بود. نتایج نشان دادند که غشاهای تولیدشده با روش VIPS، ساختاری غیرمتقارن دارند. همچنین مشخص شد روش میکرو پرتونگاری مقطعی رایانه ای روشی مناسب و دقیق جهت تحلیل ساختار سه بعدی منافذ و تخلخل موضعی و کلی غشاهای پلیمری است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی