تحضير وتوصيف فلتر نسيج نانوي لفصل خليط الزيت / الماء باستخدام خلائط البولي امايد/ بولي فينيل الكحول المسلحة بجسيمات الكربون النانوية

المؤلفون

  • Rusul Mohamed Darweesh قسم العلوم التطبيقية، فرع المواد، الجامعة التكنلوجية، بغداد، العراق.
  • Balqees Mohamed Al-dabbag قسم تقنيات صناعة الاسنان، جامعة التراث، بغداد، العراق و قسم العلوم التطبيقية، فرع المواد، الجامعة التكنلوجية، بغداد، العراق.
  • Hanaa Jawad Kadhim قسم هندسة البوليمير والصناعات البتروكيمياوية، كلية هندسة المواد، جامعة بابل، بابل، العراق. https://orcid.org/0000-0001-7385-4574

DOI:

https://doi.org/10.21123/bsj.2024.9062

الكلمات المفتاحية:

الغزل الكهربائي، بلمرة الموقع، دقائق الكاربون النانوية، فلترة، متراكبات نانوية

الملخص

تهدف هذه الدراسة إلى تحضير مرشح نسيجي نانوي باستخدام البولي  امايد المتفرع 66 المحضر بطريقة بلمرة التكثيف البسيطة والذي يتم تقويته فيما بعد بدقائق الكاربون المحضرة من المخلفات النفطية . تم استخدام بلمرة الموقع لتحضير المتراكبات النانوية للبولي امايد 66 عن طريق بلمرة الموقع , تم تحضير خليط من البولي امايد المسلح بدقائق الكاربون النانوية مع محلول البولي فينيل الكحول , تم التدعيم بنسب مختلفة من الكاربون النانوي تضمنت 0.01 و 0.02و 0.03 نسبة وزنية مئوية .  تم استخدام تقنية الغزل الكهربائي لتحضير فلتر الألياف النانوية في ظل ظروف محددة تتضمن (20 كيلو فولت كجهد مطبق ، ومسافة الضخ 15 سم ، 1 مل / ساعة كمعدل انسياب  ، وقطر الابرة 0.4 مم). تم إجراء العديد من الاختبارات للمواد المحضرة بما في ذلك وفحص المجهر الإلكتروني الماسح  ،  وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء ، زاوية الترطيب ، وتحليل حجم الجسيمات]. الماء / الزيت قبل عملية الترشيح وبعدها. وفقًا لبيانات ، تم إنتاج ألياف نانوية ناعمة ومتجانسة بقطر تقريبي 350 نانومتر وتم ملاحظة تشكيل تراكيب مسامية مفتوحة  باستخدام تقنية الغزل الكهربائي . تم ملاحظة من صور المجهر الالكتروني الماسح ان  الجزيئات السائلة تلتصق بألياف المرشح وتعمل على تقليص الفتحات الموجودة في الفلتر ، مما يسمح للماء بالمرور عبر الفلتر مع استعادة خصائصه ، وفقًا للنتائج التي تم الحصول عليها بعد عملية الترشيح. وفقًا لبيانات تم الحصول عليها  يبلغ قطر غالبية المسام حوالي 100 نانومتر ،  تقل المسامات الناشئة بين ليف واخر بزيادة نسبة الكاربون النانوي بسبب نقصان قطر الليف ، وتزداد اقطار الالياف في اكبر نسبة من الكاربون النانوي وتزداد معها قطر المسامات . تم ملاحظة ان  الماء يستعيد خواصه الطبيعية بشكل كبير جدا بعد اجراء عملية الترشيح بالفلاتر المحضرة.  توضح بيانات الأشعة تحت الحمراء أن هناك تفاعلًا فيزيائي  بين الألياف البوليمرية وجزيئات الكربون المضافة نظرًا لوجود انخفاض في كثافة الأشعة تحت الحمراء بعد إضافة جزيئات الكربون إلى ألياف المرشح .  اثبتت نتائج زاوية الترطيب ان للفلاتر خاصية المحبة للماء وتزداد مع زيادة نسبة  الكربون النانوية حيث تقل زاوية الترطيب مع زيادة نسبة الكربون النانوية ، من 72 درجة مئوية لمرشح النانو النقي إلى 44 درجة مئوية للمرشح مع 0.3 نسبة مئوية من  دقائق الكربون النانوية.

المراجع

Alesa HJ, Aldabbag BM, Salih RM. Natural pigment -poly vinyl alcohol nano composites thin films for solar cell. Baghdad Sci J. 2020 Sep; 17(3): 832–840. http://dx.doi.org/10.21123/bsj.2020.17.3.0832

Aldabbagh BM, Jawad HK, Mahdi RS. Study of the properties of MgO/ Poly methyl methacrylate Nano-composites. J Phys Conf Ser. 2021 Nov; 2114 (012039): 1-7. http://doi.org/ 10.1088/ 1742-6596/2114/1/012039

Aldabbagh BM, Alshimary HJ. Polyamide nanofibers coating by electrospinning technique for anti-corrosion behavior. J Eng Technol. 2017 Jul ; 35 (10):987–991. http://doi.org/10. 30684/ etj.35.10A.4

Hameed TM, AlDabbagh BM, Jasim RK. Mechanical properties of heat cured acrylic resin reinforced with natural sisal fibers powder. J Phys Conf Ser. 2021 Apr, 2114: (012023): 1-10. http://doi.org/10.1088/1742-6596/2114/1/012023

Talal J H, Mohammed DB, Jawad KH. Fabrication of hydrophobic nanocomposites coating using electrospinning technique for various substrate. J Phys Conf Ser. 2018 Apr; 1032 (012033): 1-13. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1032/1/012033

Philos Trans R Soc. Bhushan B. Bioinspired oil–water separation approaches for oil spill clean-up and water purification. Philos Trans R Soc. A ; 2019 June ; 377: 20190120., http://dx.doi.org/10.1098/ rsta.2019.0120

Lyu C , Zhao P, Xie J , Dong S , Liu J , Rao C , et al . Electrospinning of Nanofibrous Membrane and Its Applications in Air Filtration: A Review. Nanomaterials. 2021 June; 11 (6): 1-15. http://doi.org/10.3390/nano 11061501

Aldabbag BM, Kadhim HJ. Nano composites of PAM Reinforced with Al2O3. Baghdad Sci J. 2023 Apr; onlinfirst: 1-7. https://dx.doi.org/10.21123/bsj.2023.7353

Dheyaa BM, Jassim WH, Hameed NA. Evaluation of the Epoxy/Antimony Trioxide Nanocomposites as Flame Retardant. J Phys Conf Ser. 2018 Sep; 1003: (012023): 1-10. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1003/1/012078

Hanaa J K, AlDabbagh BM, Rana MS, Ahmed SD. Nano composites films for food packaging applications. AIP Conf . Proce. 2021 Nov; 2372 (100002): 1-6. https://doi.org/10.1063/5.0066204

Zuhair J , Hanaa J , Ola H. Preparation of Blended Nanocomposite Nanofiber Materials for Air Purification. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018 March ; 433 (012073) : 1-8 , https://doi.org/10.1088/ 1757-899X/433/1/012073

Mohammed R , Jawad H , Al-Zubiedy A. Blended PVA/PVP Electro spun nanofibers for Coating Application. J. Phys.: Conf. Ser. 2021 Dec ; 2114 (012031) : 1-10 , https://doi.org/10.1088/1742-6596/2114/1/012031

Aldabbagh BM, Auda JB, Alesa HJ, Adnan N, Hmaizah O. The Food Security, Biodiversity, and Climate Nexus. 1st edition. Germany: Springer Nature; 2022. 23, Managing the soil erosion through the use of polyacrylamide: an empirical study; 479 – 485. http://doi.org/10.1007/978-3-031-12586-7_24

Jaafar H T , Aldabbagh BM . Investigation of superhydrophobic/hydrophobic materials properties using electrospinning technique. Baghdad Sci J. 2019 Sep; 16 (3): 632–638. https://doi.org/10.21123/bsj. 2019.16.3.0632

Al Dabbagh B M, Kadhim H J, Salih R M. Studying the effect of Polyamide 6 Nanofibers on Physical and Chemical Properties of Unsaturated Polyester Reinforced by Glass Fibers Composites. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng. 2020 Nov; 757 (012001): 1-6. http://doi.org/10.1088/1757-899X/757/1/012001

Ahmed D. S. , Kadhim H J , Majeed S. M. Prepared poly amide nanofibers reinforced with ZnO nanoparticles using electrospinning technique . Dig J Nanomater Biostructures, 2019 Seb ; 13(4) : 637-640 , https://www.chalcogen.ro/637_KadhimHJ.pdf

Holmannova D, Borsky P, Svadlakova T, Borska L, Fiala Z. Carbon nanoparticles and their biomedical applications. Appl Sci . 2022 Sep; 12 (7865):1-21. http://doi.org/10.1007/978-981-33-6158-4_11

Saikat S R, Mansi G, Shiao-Shing C , Hau-Ming C, Cao T, Ngoc D, Huy Q . Anti-wetting behaviour of a superhydrophobic octadecyltrimethoxysilane blended PVDF/recycled carbon black composite membrane for enhanced desalination. Environ. Sci.: Water Res Technol. ; 2018 Oct; 4(10) : 1612–1623 , DOI : http://doi.org. 10.1039/c8ew00451j

Yixuan T, Zhengwei C, Sun,Chuanmei C, ,Xinfei Y, ,Mingdi L, Jia X. Electrospun Nanofiber-Based Membranes for Water Treatment. Poly, 2022 May; 14(10) :1-15 . https://doi.org/10.3390/polym14102004

Darwish R M , Mohamed D B , Hanaa J , Abbas Z M . Improving the corrosion resistance of metal surfaces using a polymeric nanocomposite coating armed with prepared carbon nanoparticles . Int. J. Corros. Scale Inhib , 2023 Oct; 12(4) : 1576-1591 , DOI : https://doi.org/10.17675/2305-6894-2023-12-4-10

Hanaa, J., Abd Alradha, R, Alzubaidy, A. Preparation and characterization of Polyvinyl Alcohol/Starch/Bio Oil Extraction Blends Coating for Food Packaging Using Electrospinning Technique. Egypt. J. Chem. 2023 Feb ; 66(2) : 154–161 , https://doi.org/ 10.21608/EJCHEM.2022.13 3004.5876

Darwish MR Jawad K H, Mohammed DB,. Thermal and morphological properties of electrospun polyamide – poly vinyl alcohol/CNPs nanofibers for filtration process. Fuller. Nanotub. Carbon Nanostructures 2023 Jun; 31(11): 1019-1029. https://doi.org/10.1080/1536383X.2023.2236259

Nicolas Ch , Nabil G , Clifford F, Amir F. Polyamide 66 microspheres metallised with in situ synthesised gold nanoparticles for a catalytic application. Nano scal Res Lett. 2012 Jun; 7 (1):182-187. https://doi.org/10.1186/1556-276X-7-182

Choi EY, Kim K, Kim CK. Reinforcement of nylon 6, 6/nylon 6,6 grafted nanodiamond composites by in situ reactive extrusion. Sci Rep. 2016 Feb; 6 (37010): 1-7. https://doi.org/ 10.1038/ srep37010

Jawad K H, Mohammed DB, Alsaffar MR. Performed of filter nano textile for purification of aerosol water by electrospinning technique. J Phys Conf Ser. 2019 Sep; 1298(012023): 1-5. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1298/1/012023

Abbass D, Jabbar B, Jawad H. Impacts of Iodine on the Properties of Electrospun Polymeric Nanofibers. Full Nanot Carb Nano struc; 2023 Jan; 31 (4): 388–394. https://doi.org/10.1080/1536383X.2023.2168266

التنزيلات

إصدار

القسم

article

كيفية الاقتباس

1.
تحضير وتوصيف فلتر نسيج نانوي لفصل خليط الزيت / الماء باستخدام خلائط البولي امايد/ بولي فينيل الكحول المسلحة بجسيمات الكربون النانوية. Baghdad Sci.J [انترنت]. [وثق 19 مايو، 2024];21(11). موجود في: https://bsj.uobaghdad.edu.iq/index.php/BSJ/article/view/9062