افزايش كارايي غشاهاي صنايع لبني با نانو ذره

به گزارش روز شنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري، در چند سال اخير فناوري استفاده از فناوري غشايي به دليل برخورداري از مزاياي متعدد در صنايع مختلف مورد توجه قرار گرفته است. سهولت كاربري، بازدهي بالا، و مصرف انرژي كم ازجمله مزاياي اصلي استفاده از اين فناوري جهت انجام عمليات جدا سازي است.
به گفته دكتر وحيد وطن پور سرقين پژوهشگر دانشگاه خوارزمي تهران، هدف از انجام اين طرح ارزيابي ميزان كارايي چهار نوع نانو ذره مختلف در بهبود عملكرد غشاهاي پليمري مورد استفاده در صنايع ازجمله صنعت توليد لبنيات است.
وي با بيان اينكه اضافه شدن نانوذرات به ساختار غشاها موجب ايجاد يا افزايش خاصيت آب‌دوستي آن‌ها مي‌شود، افزود: در طرح حاضر نانوذرات سيليكا، دي‌اكسيد تيتانيم، نانولوله كربني و نانورس اصلاح‌شده به ساختار غشا افزوده شده است. اين نانوذرات به دليل برخورداري از خاصيت آب‌دوستي از يك‌سو، بهبود توزيع و اندازه تخلخل‌ها از سوي ديگر موجب مي‌شوند تا بازدهي فيلتراسيون اين غشاها به‌طور قابل‌توجهي بهبود يابد. همچنين نانوذرات اضافه شده به ساختار غشا با ايجاد خاصيت ضدگرفتگي موجب مي‌شوند تا عمر آن‌ها نيز افزايش چشمگيري داشته باشد.
در طرح حاضر از غشاهاي پليمري از جنس پلي وينيليدن فلورايد (PVDF) به‌عنوان نمونه‌هاي خام استفاده شده و طي عملياتي درصدهاي مختلفي از چهار نوع نانوذره سيليكا، دي‌اكسيد تيتانيم، نانولوله كربني و نانورس اصلاح شده به درون ساختار غشا تزريق شده است. ساختار غشا به كمك ميكروسكوپ الكتروني و نيروي اتمي و عملكرد غشا به كمك روش‌هاي مختلف ارزيابي نظير آزمون تعيين ميزان فلاكس آب و محلول پروتئيني و همچنين ميزان پس‌زني آلبومين گاوي سنجيده شده است.
به گفته عضو هيات علمي دانشگاه خوارزمي تهران، اگرچه اضافه كردن نانوذرات مختلف موجب بهبود كارايي غشا شده است، اما حالت بهينه مربوط به حالتي است كه 2 درصد از نانولوله كربني اصلاح‌شده به ساختار غشا تزريق شده است.
نتايج به‌دست‌آمده از ارزيابي اين غشا نشان‌دهنده افزايش 135 درصدي در فلاكس، 33 درصدي بازيابي فلاكس و 100 درصدي در پس زدن پروتئين است.
دكتر وحيد وطن پور سرقين – عضو هيات‌علمي دانشگاه خوارزمي تهران و محمدحسين داودآبادي فراهاني- دانشجوي مقطع دكتري دانشگاه ملي سنگاپور در انجام اين طرح همكاري داشته‌اند. نتايج اين كار در مجله Separation and Purification Technology با ضريب تأثير 3.359 (جلد 197، سال 2018، صفحات 372 تا 381) منتشر شده است.
علمي**1023**1440