Hydrophobic and oleophilic cotton fabrics for efficient oil-water separation through low-pressure plasma polymerization

Abstract

در سال­های اخیر، افزایش پساب های صنعتی بخش پتروشیمی بویژه نشت مکرر نفت و تخلیه پساب­های صنعتی در رودخانه­ ها، خطرات زیست محیطی و ضررهای اقتصادی زیادی را در جهان به وجود آورده است. در دهه گذشته استفاده از پارچه های آبگریز و روغن­ دوست به عنوان راهکاری برای پاکسازی آلودگی ­ها از طریق جذب و جداسازی آلاینده ها از پساب های صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق از روش پلیمریزاسیون پلاسمایی فشار پایین با استفاده از مواد زیست ­سازگاری مانند پلی ­دی ­متیل ­سیلوکسان برای ساخت پارچه پنبه ­ای آبگریز و روغن­ دوست استفاده شد. همچنین پیش­ پردازش پلاسمای اکسیژن برای بهبود پیوند لایه ایجاد شده و پارچه پنبه­ ای، قبل از پلیمریزاسیون انجام شد. تست زاویه تماس و ظرفیت جذب برای ارزیابی آبگریزی و اندازه ­گیری توانایی جذب روغن­های مختلف پارچه پوشش داده شده انجام شد. همچنین برای مشاهده تغییرات مورفولوژی روی سطح پارچه پنبه­ ای از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، برای شناسایی پیوندهای ایجاد شده روی سطح از طیف­ سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FTIR-ATR) استفاده شد. تست بازده جداسازی آب و روغن و تست شستشو برای اندازه ­گیری نرخ جداسازی و ماندگاری پارچه پوشش داده شده استفاده شدند. زاویه تماس آب پارچه پوشش داده شده 3±143 است که این آبگریزی حتی بعد از 10 چرخه شستشو تقریبا باقی می­ماند. همچنین نتایج SEM نشان داد سطح پارچه دارای توزیع تصادفی میکروساختارها یا یک ساختار سطحی شبیه نیلوفرآبی است. تست جداسازی آب و روغن نشان داد پارچه پوشش داده شده دارای بازده جداسازی بین 80 تا 100 درصد برای بیشتر مواد صنعتی حتی بعد از 15 چرخه جداسازی در دمای 25 و 90 درجه­ سانتی ­گراد است.. این نتایج نشان می­دهد که پارچه پوشش داده شده با روش پلیمریزاسیون پلاسمایی پتانسیل بالایی برای کاربرد در جداسازی آب و روغن و جذب انتخابی روغن دارد. این پارچه­ ها از جهت زیست سازگاری و قابلیت استفاده مجدد یک روش امیدوار کننده برای جداسازی روغن از آب محسوب می شوند.