Study of the Influence of the Nature of the Solvent on the Performance of Polyethersulfone Membranes

გიორგი ბიბილეიშვილი; მზია კეჟერაშვილი; ნანა გოგესაშვილი; ლიანა ყუფარაძე; ელენე კაკაბაძე

doi:10.52340/gs.2025.07.02.71

გამხსნელის ბუნების გავლენის კვლევა პოლიეთერსულფონური მემბრანის წარმადობაზე

https://doi.org/10.52340/gs.2025.07.02.71

მემბრანები გამხსნელები წყალი მიკროფილტრაცია ფაზური ინვერსია

ავტორები

გიორგი ბიბილეიშვილი საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, Georgia https://orcid.org/0009-0003-7712-2436
მზია კეჟერაშვილი საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, Georgia https://orcid.org/0009-0001-9491-7949
ნანა გოგესაშვილი საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, Georgia
ლიანა ყუფარაძე საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, Georgia
ელენე კაკაბაძე საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, Georgia

ტომ. 7 No. 2 (2025)

სტატიები

გამოქვეყნებული June 30, 2025

ჩამოტვირთვები

PDF (English)

ანოტაცია
როგორ უნდა ციტირება
ავტორის ბიოგრაფიები
Metrics
წყაროები
ლიცენზია

შესწავლილია გამხსნელების დიმეთილფორმამიდის (DMF), დიმეთილაცეტამიდის (DMAc), დიმეთილსულფოქსიდის (DMSO) გავლენა პოლიეთერსულფონის (PES 5900) ბაზაზე დამზადებული მემბრანების მორფოლოგიასა და ხვედრით წარმადობაზე. ფორწარმომქმნელ აგენტად გამოყენებული იქნა პოლივინილპიროლიდონი (PVP), რომელიც ამაღლებს მემბრანის ჰიდროფილურობას და მნიშვნელოვანი როლი შეასრულა მიღებული პოლიმერული მემბრანის სხვადასხვა თვისების რეგულირებაში. ნაჩვენები იქნა, რომ განსხვავებული ზედაპირის სტრუქტურისა და ხვედრითი წარმადობის მქონე მემბრანები, რაც დამოკიდებულია შერჩეული გამხსნელების ფიზიკურ-ქიმიური ბუნებაზე, პოლიმერს, გამხსნელს და არაგამხსნელს შორის ხსნადობის პარამეტრების სხვაობით. კოაგულაციის პროცესში, DMSO-ს დაბალი აფინურობა PES-ის მიმართ და მაღალი აფინურობა წყლის მიმართ განაპირობებს გამხსნელსა და არაგამხსნელს შორის ურთიერთქმედების გაძლიერებას და უზრუნველყოფს ფაზური ინვერსიის პროცესში კოაგულაციის ოპტიმალურ სიჩქარეს. მიღებული იქნა მიკროფილტრაციული მემბრანები 0,24-0,9 მკმ ფორის ზომის დიაპაზონში, რომელთა ტესტირება ტარდებოდა ინსტიტუტში შექმნილ ლაბორატორიულ დანადგარზე. გამხსნელად DMSO-ის გამოყენების შემთხვევაში, მიიღება მაღალი წარმადობის მემბრანები (2184ლ/მ სთ), რომელიც 47.16% და 44.13%-ით აღემატება შესაბამისად PES/DMF/წყალი და PES/DMAc/წყალი სისტემიდან მიღებული მემბრანების წარმადობას. PES გახსნის პროცესის მონიტორინგი ხორციელდებოდა პოლარიზაციულ-ინტერფერენციული მიკროსკოპით (Biolar). ხსნარებში ნაწილაკების ზომა, კონცენტრაცია და დისპერსიულობის ინდექსი შესწავლილი იქნა სინათლის გაბნევის დინამიური მეთოდით (Zetasizer Nano Zen3690, Malvern Instruments), მემბრანების სტრუქტურა და მორფოლოგია მასკანირებელი ზონდური (ტუნელური) მიკროსკოპით (Certus Standard V, Nano Can Technologies).

ბიბილეიშვილი გ., კეჟერაშვილი მ., გოგესაშვილი ნ., ყუფარაძე ლ., & კაკაბაძე ე. (2025). გამხსნელის ბუნების გავლენის კვლევა პოლიეთერსულფონური მემბრანის წარმადობაზე. ქართველი მეცნიერები, 7(2), 754–759. https://doi.org/10.52340/gs.2025.07.02.71

ჩამოტვირთეთ ციტირება

გიორგი ბიბილეიშვილი, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი

საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის მემბრანული ტექნოლოგიების საინჟინრო ინსტიტუტი, დოქტორი, მთავარი მეცნიერი თანამშრომელი.

მზია კეჟერაშვილი, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი

ნანა გოგესაშვილი, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი

საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის მემბრანული ტექნოლოგიების საინჟინრო ინსტიტუტი

ლიანა ყუფარაძე, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი

ელენე კაკაბაძე, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი

P. D. Amin, V. Bhanushali, S. Joshi: Role of Polyvinlyppyrrolidone in Membrane Technologies,” International Journal of ChemTech Research, vol. 11, no. 9, pp. 247–259, (2018).

Sophie Cerneauxa, Izabela Struzynska, Wojciech M. Kujawski, Michel Persina, André Larbot: Comparison of various membrane distillation methods for desalination using hydrophobic ceramic membranes, Journal of Membrane Science, 337, 55–60, (2009)

K. Elsaid, E.T.Sayed, M.A.Abdelkareem, M.S. Mahmoud, M.Ramadan: Environmental impact of emerging desalination technologies: A preliminary evaluation. J. Environ. Chem. Eng. 8 (2020).

B.Keskin, T.Ormancı-Acar, T.Türken, D.Y. Imer, I. Koyuncu: Effect of wetting agent on the dye filtration performance of ultrafiltration membrane. Water Sci. Technol., (82) 577-586 (2020).

X. Wei, Z. Wang, J. Wang, and S. Wang, “A novel method of surface modification to polysulfone ultrafiltration membrane by preadsorption of citric acid or sodium bisulfite,” vol. 3, no. 1, pp. 35–49, 2012.

W. Sun, J. Liu, H. Chu, and B. Dong: Pretreatment and membrane hydrophilic modification to reduce membrane fouling, Membranes (Basel), 3, (3), 226–241, (2013).

G. BIBILEISHVILI, M. KEZHERASHVILI, N. GOGESASHVILI, L. KUPARADZE: Effect of the Temperature of the Non-Solvent on the Morphology of the Polymeric Membrane. European Journal of Scientific Research (EJSR), 161 (1), 5 (2022).

G. V. BIBILEISHVILI, M.G. KEZHERASHVILI, M.A. MAMULASHVILI: Effect of Different Solvent and Fore-Forming Agent on Morphology and Performance of Polyethersulfone Membranes. Oxidation Communications,Vol. 47, No 3, (2024).

A. K Holda, F. J. Vankelecom, Understanding and guiding the phase inversion process for synthesis of solvent resistant nano filtration membranes J. APPL. POLYM. Sci. 2015, 442,1-17

A. Abdelrasoul, H. Doan, A. Lohi, C.H. Cheng, Morphology control of polysulfone membrane sinﬁltration processes: A critical review, ChemBioeng Rev., 2, 22–43, (2015)

G.BIBILEISHVILI, M.KEZHERASHVILI, N.GOGESASHVILI, L.KUPARADZE: Influence of Some Factors on Characteristics of Poly-m-phenylene-isophthalamide Membranes-Preparation and Examination of Polyamide Membranes. Oxidation Communications, 45 (2), 300 (2022).