أغشية ذات مصفوفة مختلطة مشتقة من بولي إيثيلين عالي الكثافة والنبات الثلجي لفصل صبغة الميثيلين الزرقاء من المحاليل المائية

المؤلفون

  • المهدي عطية الحويج قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا ، قسم الهندسة الكيميائية، كلية الهندسة، جامعة طرابلس، طرابلس، ليبيا
  • علي نوري الدروقي قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا ، المؤسسة الوطنية للنفط، طرابلس، ليبيا
  • معمر بشير يحيى قسم الهندسة الكيميائية والنفطية، كلية الهندسة، جامعة المرقب، الخمس، ليبيا ، الشركة الأهلية المساهمة للإسمنت، الخمس، ليبيا
  • وائل خليفة الحراري المركز الليبي للدائن، تاجوراء، طرابلس، ليبيا

DOI:

https://doi.org/10.59743/jmset.v11i2.185

الكلمات المفتاحية:

بولي إيثيلين عالي الكثافة، تقنية الأغشية، غشاء المصفوفة المختلطة، معالجة مياه الصرف الصناعي، صبغة اليثيلين الزرقاء

الملخص

لقد وجد بأن تقنية الأغشية تلعب دورًا مهمًا في تطبيقات معالجة وتنقية المياه مثل معالجة مياه الصرف الصحي وتحلية المياه قليلة الملوحة ومياه البحر. أغشية المصفوفة المختلطة mixed matrix membrane (MMMs) هي فئة جديدة من الأغشية المصنعة عن طريق الجمع بين المواد البوليمرية والمواد النانوية، وهي تقجم حل مستقبلي لتحديات معالجة المياه. عليه، تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نوع جديد من أغشية المصفوفة المختلطة (MMMs) من توزيع جسيمات النبات الثلجي Mesembryanthemum crystallinum (MC)  في مصفوفة بوليمرية من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). فلقد تم تصنيع ثلاثة أنواع من MMMs، والتي تم تصنيفها وفقًا لمحتوى النسبة الوزنية لكمية MC في العينة: HDPE-SC/MC-0 و HDPE-SC/MC-1 و HDPE-SC/MC-2. حيث تشمل هذه الدراسة خصائص MMMs مثل خاصية المحبّة للماء والمسامية والنفاذية وتدفق الماء النقي. كما تم التحقق من أداء أغشية المصفوفة المختلطة (MMMs) التي تم إنتاجها لفصل صبغة الميثيلين الزرقاء (MBD). ولقد أشارت النتائج إلى أن إضافة 2% من وزن MC لغشاء بولي إيثيلين عالي الكثافة قد أدى إلى تحسين كفاءة فصل صبغة الميثيلين الزرقاء (MBD) بزيادة نسبة الفصل من 42 إلى 60%.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

Abushaina, A., Sultan, A., Elhrari, W., & Alhwaige, A. A. (2018). Novel green sorbents derived from Mesembryanthemum-based biomass for wastewater treatment applications. In: Proceeding Book of First Conference for Engineering Sciences and Technology (CEST-2018), 25-27 September 2018 / Garaboulli – Libya, 345-354.

Ajari, H., Zrelli, A., Chaouachi, B., & Pontié, M. (2019). Preparation and characterization of hydrophobic flat sheet membranes based on a recycled polymer. Int. Polym. Process, 34(3), 376-382.

Alhwaige, A. A., Agag, T., Ishida, H., & Qutubuddin, S. (2013). Biobased chitosan/polybenzoxazine cross-linked films: preparation in aqueous media and synergistic improvements in thermal and mechanical properties. Biomacromolecules, 14(6), 1806-1815.

Alhwaige, A. A., Ishida, H., & Qutubuddin, S. (2019). Poly (benzoxazine-f-chitosan) films: The role of aldehyde neighboring groups on chemical interaction of benzoxazine precursors with chitosan. Carbohydrate Polymers, 209, 122-129.

Alhwaige, A. A., Ishida, H., & Qutubuddin, S. A. (2024). Nitrogen-enriched carbon aerogels derived from polybenzoxazine cross-linked graphene oxide-chitosan hybrid matrix with superior CO2 capture performance. ACS Applied Engineering Materials, 2(6), 1672-1686.

Ekrayem, N. A., Alhwaige, A. A., Elhrari, W., & Amer, M. (2021). Removal of lead (II) ions from water using chitosan/polyester crosslinked spheres derived from chitosan and glycerol-based polyester. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(6), 106628.

Ezzeghni, U. A., & El-Bourawi, M. S. (2016). Performance improvement and optimization of 10,000 m3/day SWRO desalination plant. In: First International Conference on Chemical, Petroleum, and Gas Engineering (ICCPGE-2016), Alkhoms, Libya, 1, 25-30.

Figoli, A., & Criscuoli, A. (Eds.). (2017). Sustainable membrane technology for water and wastewater treatment. Berlin/Heidelberg, Germany: Springer.

Ghaemi, N., & Khodakarami, Z. (2019). Nano-biopolymer effect on forward osmosis performance of cellulosic membrane: High water flux and low reverse salt. Carbohydrate Polymers, 204, 78-88.

Ghazanfari, D., Bastani, D., & Mousavi, S. A. (2017). Preparation and characterization of poly (vinyl chloride) (PVC) based membrane for wastewater treatment. Journal of Water Process Engineering, 16, 98-107.

Jhaveri, J. H., & Murthy, Z. V. P. (2016). Nanocomposite membranes. Desalination and Water Treatment, 57(55), 26803-26819.

Katare, A., & Mandal, B. (2023). Green-synthesized HF-free MIL-100 (Fe) nanoparticle-infused chitosan mixed-matrix membranes for enhanced CO2 permeance. Industrial & Engineering Chemistry Research, 62(28), 11151-11164.

Lin, C. H., Gung, C. H., Sun, J. J., & Suen, S. Y. (2014). Preparation of polyethersulfone/plant-waste-particles mixed matrix membranes for adsorptive removal of cationic dyes from water. Journal of membrane science, 471, 285-298.

Liu, C., Ma, Z., Zhang, X., Tang, S., Zhu, Z., He, P., Lei, S., Liu, Z., Wang, T., Wang, Y., & Zhang, S. (2024). Separating 2-phenylethanol from aqueous solution by mixed matrix composite membranes based on beta-cyclodextrin metal organic frameworks. Separation and Purification Technology, 330, 125463.

Lloyd, D. R., Kinzer, K. E., & Tseng, H. S. (1990). Microporous membrane formation via thermally induced phase separation. I. Solid-liquid phase separation. Journal of Membrane Science, 52(3), 239-261.

Lok, A., Bérubé, P. R., & Andrews, R. C. (2017). The effect of concentration factor on membrane fouling. Membranes, 7(3), 50.

Mahajan, R., & Koros, W. J. (2004). Mixed matrix membrane materials with glassy polymers. Part 1. Polymer Engineering & Science, 42(7), 1420-1431.

Nam, Y. S., & Park, T. G. (1999). Biodegradable polymeric microcellular foams by modified thermally induced phase separation method. Biomaterials, 20(19), 1783-1790.

Qu, X., Alvarez, P. J., & Li, Q. (2013). Applications of nanotechnology in water and wastewater treatment. Water research, 47(12), 3931-3946.

Roy, S., & Singha, N. R. (2017). Polymeric nanocomposite membranes for next generation pervaporation process: Strategies, challenges and future prospects. Membranes, 7(3), 53.

Saedi, S., Madaeni, S. S., Seidi, F., Shamsabadi, A. A., & Laki, S. (2013). Synthesis and application of a novel Amino-Starch derivative as a new polymeric additive for fixed facilitated transport of carbon dioxide through an asymmetric polyethersulfone (PES) membrane. International Journal of Greenhouse Gas Control, 19, 126-137.

Salima, A., Ounissa, K. S., Lynda, M., & Mohamed, B. (2012). Cationic dye (MB) removal using polymer inclusion membrane (PIMs). Procedia Engineering, 33, 38-46.

Strathmann, H. (2011). Introduction to membrane science and technology. John Wiley & Sons.Strathmann, H., Giorno, L., & Drioli, E. (2016). An Introduction to membrane science and technology. Institute on Membrane Technology CNR-ITM, 1–3.

Swamy, B. V., Madhumala, M., Prakasham, R. S., & Sridhar, S. (2013). Nanofiltration of bulk drug industrial effluent using indigenously developed functionalized polyamide membrane. Chemical Engineering Journal, 233, 193-200.

Tolba, G. M., Bastaweesy, A. M., Ashour, E. A., Abdelmoez, W., Khalil, K. A., & Barakat, N. A. (2016). Effective and highly recyclable ceramic membrane based on amorphous nanosilica for dye removal from the aqueous solutions. Arabian Journal of Chemistry, 9(2), 287-296.

Wang, J., Dlamini, D. S., Mishra, A. K., Pendergast, M. T. M., Wong, M. C. Y., Mamba, B. B., Freger, V., Verliefde, A. R. D., & Hoek, E. M. (2014). A critical review of transport through osmotic membranes. Journal of Membrane Science, 454, 516-537.

Warsinger, D. M., Chakraborty, S., Tow, E. W., Plumlee, M. H., Bellona, C., Loutatidou, S., Karimi, L., Mikelonis, A. M., Achilli, A., Ghassemi, A., Padhye, L. P., Snyder, S. A., Curcio, S., Vevitis, C. D., Arafat, H. A., Lienhard, J. H. (2018). A review of polymeric membranes and processes for potable water reuse. Progress in polymer science, 81, 209-237.

Wetzel, G. W. (2001). Limnology: Lake and River Ecosystems. Academic Press, New York, 15–42.

Wu, Z., Zeng, J., Huang, X., Zhang, R., & Liu, P. (2023). Mixed matrix membranes with highly dispersed UiO-66-NH2 filler for removal of dyes and molybdenum (VI) ions from aqueous solutions. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 674, 131959.

Zheng, X., Zhang, Z., Yu, D., Chen, X., Cheng, R., Min, S., Wanga, J., Xiaoa, Q., & Wang, J. (2015). Overview of membrane technology applications for industrial wastewater treatment in China to increase water supply. Resources, Conservation and Recycling, 105, 1-10.

Zukimin, N. W., Jullok, N., Razi, A. N. M., & Fadzilah, M. H. H. (2017). Membrane from plastic waste for the treatment of contaminated river water. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering), 79(1-2), 83-88.

Zulfiani, U., Junaidi, A., Nareswari, C., Ali, B. T. I., Jaafar, J., Widyanto, A. R., Saiful, Dharmab, H. N. C., & Widiastuti, N. (2023). Performance of a membrane fabricated from high-density polyethylene waste for dye separation in water. RSC Advances, 13(12), 7789-7797.

Zulfiani, U., Pratama, A. W., Abdullah, R., Astira, D., Romadiansyah, T. Q., Widyanto, A. R., Saiful, Jafaar, J., Gunawan, T., & Widiastuti, N. (2024). Improving the performance of HDPE plastic membranes for heavy metal removal by incorporating EVA/PDMS. Results in Engineering, 24, 103643.

التنزيلات

منشور

2025-12-31

إصدار

القسم

المقالات

كيفية الاقتباس

الحويج ا. ع., الدروقي ع. ن., يحيى م. ب., & الحراري و. خ. (2025). أغشية ذات مصفوفة مختلطة مشتقة من بولي إيثيلين عالي الكثافة والنبات الثلجي لفصل صبغة الميثيلين الزرقاء من المحاليل المائية. مجلة علوم البحار والتقنيات البيئية, 11(2), E 1-18. https://doi.org/10.59743/jmset.v11i2.185