TiO2-dal és TiO2/CNT nanokompozitokkal anyag- és felületmódosított PVDF membránok fejlesztése olajemulziók membránszeparációjára
Development of TiO2 and TiO2/CNT nanocomposite blended and grafted PVDF membranes used for membrane separation of oil emulsions
Keywords:
membrane filtration, oil emulsion, TiO2, carbon nanotube, surface modification, /, membránszűrés, olajemulzió, szén nanocső, felületmódosításAbstract
In this study, TiO2 and TiO2/CNT(2%) nanocomposite blended and grafted (phase-inversion produced) PVDF membranes were prepared for the membrane separation of oily wastewaters. The benefits of material and surface modifications in terms of fluxes, purification efficiencies and flux recovery ratios (FRRs) were investigated. The nanomaterials were effective in hydrophilizing the membrane surface (by reducing the contact angle by up to ~85%), and thus the FRRs were significantly (up to 50-fold) higher compared to the reference PVDF membrane (without nanoparticle modification). Furthermore, the photocatalytic regeneration of the modified membrane was also demonstrated.
Acknowledgments: The research was funded by the Hungarian National Research, Development and Innovation Office - NKFIH under the „Development and application of nanoparticle modified membranes for the efficient treatment of oil-contaminated waters” project (NKFI_FK_20_135202).
ÖSSZEFOGLALÓ
Kutatómunkánk során fázisinverzióval előállított, TiO2 nanorészecskékkel, illetve TiO2/CNT(2%) nanokompozittal anyag-, és felületmódosított PVDF membránokat állítottunk elő olajszennyezett vizek membránszeparációjához. Vizsgáltuk az anyag- és felületmódosítás révén elérhető előnyöket a fluxusok, a tisztítási hatékonyságok és a fluxus visszanyerési arányok vonatkozásában. Az alkalmazott nanorészecskékkel hatékonyan sikerült hidrofilizálni a membránok felületét (akár 85%-kal csökkentve a kontaktszöget), ezáltal pedig a fluxus visszanyerési arányok is jelentősen (akár 50-szer) nagyobbak lettek a nanorészecskével nem módosított, referencia PVDF membránhoz viszonyítva. Továbbá igazoltuk a módosított membrán felületének fotokatalitikus regenerálhatóságát is.
Köszönetnyilvánítás: A kutatás a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal – NKFIH támogatásával készült a „Nanorészecskékkel módosított membránok fejlesztése és alkalmazása olajszennyezett vizek hatékony kezelésére” című projekt (NKFI_FK_20_135202) keretében.
