Pembangunan membran surfaktan osmosis balikan bertekanan rendah untuk penyahgaraman air - Nor Azirah Sulaiman
Pada masa kini, bekalan air semulajadi berkurangan disebabkan oleh perubahan iklim dan pencemaran air. Oleh itu, teknologi membran dalam kategori osmosis balikan (RO) menawarkan penyelesaian untuk membersihkan air dari sumber air global yang paling besar iaitu air laut bagi menangani permintaan yang semakin meningkat dalam bekalan air. Mernbran RO berpolimer telah menguasai aplikasi komersial untuk penyahgaraman kerana kos fabrikasi yang rendah, kemudahan pengendalian dan peningkatan prestasi dalam pemilihan dan kebolehtelapan. Polimer polisulfona (PSF) digunakan secara meluas sebagai bahan membran untuk proses pemisahan cecair yang memberikan ciriciri yang sangat baik termasuk keterlarutan yang baik dalam pelarut dan rintangan haba yang tinggi. Walau bagaimanapun, PSF memperlihatkan kelemahan pada sifat hidrofobik dan ketahanan yang rendah terhadap radiasi ultraungu (UV). Oleh itu, dalam kajian ini, kesan tiga surfaktan; setil trimetil ammonium bromida (CTAB), natrium dodesil sulfat (SDS) dan triton X-1OO pada struktur dan prestasi membran polimer PSFRO telah dikaji. Membran surfaktan asimetri osmosis balikan bertekanan rendah (LPRO) telah dibuat melalui teknik fasa balikan. Dalam kajian ini, pengaruh kepekatan polimer, jenis dan kepekatan surfaktan dikaji dari segi penelapan air tulen (PWP), fluks, penyingkiran garam dan ciri-ciri membran. Kemudian, membran yang telah dihasilkan dianalisis dengan menggunakan mikroskop elektron pengimbasan (SEM), transformasian fourier inframerah (FTIR) dan analisis termogravimetrik (TGA). Pada tekanan operasi 5 bar, ujian pemisahan dijalankan dengan menggunakan air suling dan larutan ujian (air payau dan air garam). Data eksperimen menunjukkan bahawa membran dengan 21 peratus berat (wt%) PSF mendemonstrasikan prestasi terbaik pada kebolehtelapan dan penyingkiran iaitu kira-kira 26.79 L/m2j dan 87.25%. Penambahan surfaktan dari 1 hingga 3 wt% ke dalam formulasi membran PSF/polivinilpirolidon (PVP)/n-metil-2-pirolidon (NMP) dapat meningkatkan prestasi dan sifat kememilihan membran. Eksperimen turasan menunjukkan kebolehtelapan bergantung kepada kepekatan dan cas surfaktan. Kepekatan surfaktan yang lebih tinggi menyebabkan penurunan pada kebolehtelapan membran oleh kerana polarisasi kepekatan. Data eksperimen juga membuktikan bahawa membran untuk semua jenis surfaktan telah mencapai prestasi yang tinggi dan menunjukkan struktur yang baik pada kepekatan optimum surfaktan pada 2 wt%. Membran M21-C2 dengan CTAB sebagai surfaktan adalah membran terbaik dengan prestasi pemisahan tertinggi dan sifat yang bagus. Penyelidikan ini mengesahkan bahawa membran LPRO untuk proses penyahgaraman air telah berjaya dibangunkan. Penambahan bahan surfaktan meningkatkan prestasi dan morfologi serta meningkatkan orientasi molekul dan kestabilan terma yang boleh memperluaskan potensi membran untuk aplikasi yang berbeza pada masa akan datang.