Investigation of parameters affecting morphologies of microfiltration and ultrafiltration membranes fabricated via phase separation microfabrication

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: CANKUT KAAN BOLAT

Eş Danışman: ERHAN BAT, PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışma faz ayırma mikro üretim tekniği ile üretilen polietersülfon membranların morfolojilerini etkileyen faktörleri incelemektedir. Buhar ile ve sıvı ile faz ayırma yöntemlerinin birleşimi kullanılarak düz ve oluklu membranlar üretilmiş, bu membranlar taramalı electron mikroskobu, saf su geçirgenliği ve ekmek mayası (Saccharomyces Cerevisiae) kirlenme testleriyle karakterize edilmiştir. Kütlece %10 polietersülfon, %60 polietilen glikol (PEG-400), %25 N-metil-2-pirolidon (NMP) ve %5 saf su içeren polimer çözeltileriyle dökülen oluklu membranlarda filtrasyon verimini arttırmak adına ters asimetrik yapıya ulaşmak hedeflenmiştir. Buharla faz değiştirme işlemi esnasında nemli hava akış hızı, nemli havaya maruz kalma süresi ve bağıl nem değiştirilerek membran morfolojisi ayarlanmaya çalışılmıştır. Sonuçlar istenen ters asimetrik yapıya en yakın yapının 0.9 L/dk akış hızında yüzde seksen bağıl neme 4 dakika maruz kalan membranlarda olduğunu göstermektedir, bu yüzden bu membranın oluklu ve düz halleri araştırmanın ileriki aşamaları için uygun görülmüştür. Seçilen membranlar ayrıca gözenek boyutlarını küçültebilmek ve yüzey hidrofilikliğini arttırmak adına polidopamin ile kaplanmıştır. Kaplanmış ve kaplanmamış membranlar saf su geçirgenliği ve maya filtrasyonu sırasında kirlenme testlerine tabi tutulmuşlardır. Polidopamin kaplama beklendiği gibi hem düz hem oluklu membranların saf su geçirgenliğini azaltmıştır, fakat tüm membranlar hala BSA geçirmeye devam etmiştir. Buna ek olarak, beklenenin aksine polidopamin kaplanan membranların kaplanmamış olanlara göre daha çok kirlendiği gözlenmiştir. Oluklu membranların düz muadillerine göre daha yüksek saf su geçirgenliği gösterdiği ve filtrasyon sırasında daha az kirlendiği gözlemlenmiştir.