Kajian yang dijalankan adalah bertujuan untuk menyingkirkan ion Cr(VI) yang karsinogenik daripada larutan berair melalui proses penurasan ultra menggunakan membran adunan Bisfenol A Diglicidil Eter (DGEBA) dan Polietersulfon (PES), (DGEBA–PES) yang disediakan melalui kaedah penyonsangan fasa kering-basah. Perubahan sifat fizikal telah diukur menggunakan medan pemancaran mikroskopi pengimbas elektron (FESEM), ukuran saiz purata liang dan ukuran keliangan. Hasil kajian telah mengesahkan perubahan bererti pada penyambungan liang antara sublapisan membran adunan apabila parameter sintesis (komposisi PES, komposisi DGEBA dan tempoh penyongsangan fasa kering) diolah. Adunan DGEBA-PES membran juga menunjukkan peningkatan sifat hidrofilik apabila damar DGEBA diperkenalkan ke dalam matriks polimer PES. Aktiviti ion Cr pada pH yang berbeza telah dianalisis terlebih dahulu, di mana jumlah Cr(VI) ditemui tinggi pada larutan alkali (pH > 7). Apabila damar epoksi diolah dalam jumlah komposisi polimer tetap 15 wt.%, adunan membran DGEBA-PES yang mengandungi 10 wt.% DGEBA menunjukkan penolakan ion Cr(VI) dengan nilai 53% tanpa menjejaskan fluks penelapan (12.17 L/m2h). Selain daripada itu, 18 wt.% PES memberi penolakan ion Cr(VI) pada 62% dengan fluks penelapan pada 22.09 L/m2h apabila komposisi polimer PES diolah. Dalam kajian yang dijalankan, adunan membran (18 wt. % polimer PES dan 30 wt.% DGEBA) telah menunjukkan penolakan ion Cr(VI) dengan jayanya pada nilai 90% dengan fluks penelapan 21.06 L/m2h bagi penurasan hujung mati dan penolakan sebanyak 93% dengan fluks penelapan 5.40 L/m2h diperolehi bagi penurasan aliran silang apabila Polietilenaimin (PEI) diperkenalkan di dalam larutansuapan. Dalam kajian ini, membrane DGEBA-PES yang disintesis melalui kaedah penyonsangan fasa kering selama 1 jam menunjukkan prestasi terbaik bagi penolakan Cr(VI) iaitu pada nilai 88.84% dengan fluks penelapan yang stabil pada nilai 11.27 L/m2hr bagi proses penurasan aliran silang. Mekanisma kotoran pada proses penurasan hujung mati juga dikaji menggunakan model kotoran Hermia di mana membrane DGEBA-PES didapati kotor disebabkan oleh sekatan liang penuh/dalaman, diikuti dengan mekanisma pembentukan kek di akhir proses penurasan. Daripada keputusan kajian, ia boleh menyimpulkan bahawa membran DGEBA-PES mempunyai potensi yang besar dalam penyingkiran ion Cr(VI) yang karsinogenik daripada aliran sisa yang tercemar. Dengan kajian mekanisma kotoran, membran dengan prestasi pemisahan yang lebih baik boleh direka bentuk.
__________________________________________________________________________________
The present work attempted to remove carcinogenic Cr(VI) ions from aqueous solution using Bisphenol A Diglycidyl Ether, (DGEBA) and Polyethersulfone (PES), (DGEBA–PES) blended membrane prepared through dry-wet phase inversion for ultrafiltration process. The changes in physical properties were measured using Field emission scanning electron microscopy (FESEM), mean pore size measurement and porosity measurement. The results confirmed the significant changes of pores connectivity between the sub-layers of the blend membranes as the synthesis parameters (PES composition, DGEBA compositions and duration of dry-phase inversion) were manipulated. The DGEBA–PES blend membranes also demonstrated an enhanced membrane hydrophilicity when DGEBA resin was introduced into the PES polymer matric. The Cr ions activity at different pH was first analyzed, where the amount of Cr(VI) was found to be higher in alkaline solution (pH > 7). When the epoxy resin was manipulated at fixed 15 wt.% polymer compositions, the blended DGEBA-PES membranes with 10 wt.% DGEBA revealed rejection of Cr(VI) ions at 53% without jeopardizing the permeate flux (12.17 L/m2h) . On the other hand, 18 wt.% PES gave the Cr(VI) rejection at 62% with acceptable permeate flux at 22.09 L/m2h when the amount of PES polymer was manipulated. In present work, the blended membrane (18 wt. % PES polymer with 30 wt.% DGEBA) has successfully demonstrated Cr(VI) ion rejection at 90% with permeate flux of 21.06 L/m2h for dead-end filtration and 93% rejection with 5.40 L/m2h permeate flux for cross flow filtration when the polyethylenimine (PEI) was introduced into the feed solution. In this work, DGEBA–PES membrane synthesized through 1 hour of dry phase inversion showedthe best performance of Cr(VI) rejection at 88.84% with steady permeation flux of 11.27 L/m2hr for cross-flow filtration. Fouling mechanism on dead end filtration membrane was also studied using Hermia’s fouling models where the DGEBA-PES membranes were generally fouled by complete/ internal pore blocking, followed by the cake formation mechanism at the end of the process. From the results, it can be conclude that the DGEBA-PES membrane has a great potential in the removal of carcinogenic Cr(VI) ions from the polluted waste stream. With the fouling mechanism study, membrane with better separation performance can be designed.
Epoxy enhanced polyethersulfone membrane for removal of chromium_Erniza Mohd Johan Jaya_K4_2017_MYMY