| ชื่อเรื่อง | : | การเตรียมอัลตราฟิวเตรชันเมมเบรนพอลิซัลโฟน-กร๊าฟ-พอลิเอทิลีนไกล- คอล และการประยุกต์ใช้ในการแยกโปรตีน |
| นักวิจัย | : | วัชนิดา ชินผา |
| คำค้น | : | anti-fouling , hydrophilicity , polyether diamine , Polysulfone , ความชอบนํ้า , ต่อต้านความสกปรกของเมมเบรน , พอลิซัลโฟน , พอลิอีเทอร์ , ไดเอมีน |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2557 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5480081 , http://research.trf.or.th/node/7695 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะเตรียมเมมเบรนพอลิซัลโฟนทำให้เมมเบรนที่เตรียมได้มีความชอบนํ้าที่สามารถลดการฟาวลิงของเมมเบรน ในขั้นตอนแรกนำพอลิซัลโฟนมากราฟต์ด้วยมาเลอิกแอนไฮไดร์ โดยใช้ไดคิวมิวเปอร์ออกไซด์เป็นตัวริเริ่ม เพื่อทำให้พอลิซัลโฟนมีความว่องไวต่อปฏิกิริยา จากการศึกษาด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟาเรดสเปกโทรสโกปีสามารถยืนยันการเกิดการกราฟต์ของมาเลอิกแอนไฮ-ไดรด์บนพอลิซัลโฟน และสามารถประมาณปริมาณการกราฟต์ของมาเลอิกแอนไฮไดรด์บนพอลิซัลโฟน พบว่าเมื่อใช้อัตราส่วนโดยมวลของตัวริเริ่มต่อ มาเลอิกแอนไฮไดร์เท่ากับ 4 ต่อ 1 ที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ได้ปริมาณการกราฟต์มาเลอิกแอนไฮไดรด์บนโคพอลิเมอร์ที่มีปริมาณมากที่สุดคือ ร้อยละโดยมวลเท่ากับ 1.65 หลังจากนั้นพอลิซัลโฟนกราฟต์มาเลอิกแอนไฮไดรด์ที่เตรียมได้ถูกนำมาดัดแปรด้วยสารละลายพีอีจี-ไดเอมีนเพื่อเติมหมู่เอมีนอิสระให้กับเมมเบรน โดยเตรียมสารละลายของของพอลิซัลโฟนกราฟต์มาเลอิกแอนไฮไดรด์ผสมกับพอลิอีเทอร์ ไดเอมีน (พีอีจี-ไดเอมีน) โดยมีเมทิลไพโรลิโดนเป็นตัวทำละลาย สารละลายที่เตรียมได้มีความเข้มข้นร้อยละโดยมวลเท่ากับ 14 หลังจากนั้นนำสารละลายผสมมาขึ้นรูปเป็นแผ่นเมมเบรนโดยใช้เทคนิคการแยกเฟส ได้เมมเบรนชนิด pPSf จากการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกวาดพบว่าผิวชั้นบนของเมมเบรน pPSf บางลงส่งผลให้ค่า ฟลักซ์ของนํ้าผ่านเมมเบรนเพิ่มขึ้น แต่ค่าการกักกันโปรตีนลดลง และค่าความสามารถในการทำความสะอาดได้ของเมมเบรนมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเมม-เบรนจากพอลิซัลโฟนที่ไม่ผ่านการดัดแปร ขั้นตอนสุดท้ายนำเมมเบรน pPSf มาทำปฏิกิริยากับสารละลายกลูตารอลดีไฮด์ โดยกลูตารอลดีไฮด์เป็นตัวเชื่อมหมู่เอมีนอิสระของเมมเบรนกับพีอีจี-ไดเอมีนที่ได้เติมเพิ่มลงไป ในขั้นตอนนี้ได้ศึกษาผลของเวลาในการเกิดปฏิกิริยาระหว่างเมมเบรนที่ผ่านการดัดแปรด้วย พีอีจี-ไดเอมีน และสารละลายกลูตารอลดีไฮด์ เวลาในการเกิดปฏิกิริยาระหว่างเมมเบรนผ่านการดัดแปรด้วยพีอีจี-ไดเอมีน และกลูตารอลดีไฮด์กับพีอีจี-ไดเอมีน ความเข้มข้นของสารละลายกลูตารอลดีไฮด์ และความเข้มข้นของสารละลายพีอีจี-ไดเอมีน ที่มีผลต่อปริมาณการกราฟต์ของพีอีจี-ไดเอมีน ผลการวิจัยพบว่าเมื่อเมม-เบรนได้ผ่านการดัดแปรในขั้นตอนสุดท้ายแล้ว ทำให้ปริมาณการกราฟต์ที่ผิวเพิ่มขึ้น และค่ามุมสัมผัสลดลง แสดงให้เห็นว่าเมมเบรน ชอบนํ้ามากขึ้น และพบว่าค่าความสามารถในการนำเมมเบรนกลับมาใช้ใหม่เพิ่มมากขึ้นจาก 72.7% (สำหรับเมมเบรนพอลิซัลโฟนที่ไม่ผ่านการดัดแปร) เป็นร้อยละ 92.1% ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเมม-เบรนที่ผ่านการดัดแปรจากงานวิจัยนี้มีความสามารถในการต้านทานความสกปรก ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในกระบวนการแยกด้วยเมมเบรนระดับอัลตราฟิวเตรชัน The hydrophilic polysulfone (PSf) membrane was prepared in an attempt to reduce the membrane fouling. To obtain the reactive PSf, maleic anhydride (MAH) was firstly grafted on PSf using dicumylperoxide (DCP) as an initiator to obtain polysulfone grafted with maleic anhydride (PSf-g-MAH). FTIR was used to confirm the reactions and estimate the amount of MAH grafted on polysulfone. The highest amount of grafted MAH on PSf-g-MAH is 1.65 wt% made by the weight ratio of DCP to MAH of 4:1 and operating temperature of 150°C for 5 h. In the next step, the pretreated PSf membrane with free amine groups (pPSf) was prepared by phase inversion method from 14 wt% of the casting solution of PSf-g-MAH, polyether diamine (PEG-diamine) and N-methylpyrrolidone (NMP). The morphology was investigated by SEM and showed a thinner upper skin layer and larger macrovoid of membrane resulting in an increase in pure water flux and a reduction in BSA rejection in comparison with unmodified PSf membrane (uPSf). The slightly increase in flux recovery ratio (FRR) of pPSf comparing with UPSf indicates the less fouling of pPSf membrane, but insufficient for ultrafitration application. The last step was the enhancement of PEG on the pPSf membranes carried out by using glutaraldehyde (GA) as a crosslink. The effects of reaction time of GA, reaction time of PEG-diamine, and concentration of GA and PEG-diamine on the amount of grafted PEG-diamine were studied. The result shows that enhancing PEG segment on membrane surface resulted in a decrease in contact angle. It was found that FRR significantly increases from 72.7% for uPSf membrane to 92.1% for MPSf indicating that the MPSf membranes is able to be antifouling useful in ultrafiltration membrane application. |
| บรรณานุกรม | : |
วัชนิดา ชินผา . (2557). การเตรียมอัลตราฟิวเตรชันเมมเบรนพอลิซัลโฟน-กร๊าฟ-พอลิเอทิลีนไกล- คอล และการประยุกต์ใช้ในการแยกโปรตีน.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. วัชนิดา ชินผา . 2557. "การเตรียมอัลตราฟิวเตรชันเมมเบรนพอลิซัลโฟน-กร๊าฟ-พอลิเอทิลีนไกล- คอล และการประยุกต์ใช้ในการแยกโปรตีน".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. วัชนิดา ชินผา . "การเตรียมอัลตราฟิวเตรชันเมมเบรนพอลิซัลโฟน-กร๊าฟ-พอลิเอทิลีนไกล- คอล และการประยุกต์ใช้ในการแยกโปรตีน."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2557. Print. วัชนิดา ชินผา . การเตรียมอัลตราฟิวเตรชันเมมเบรนพอลิซัลโฟน-กร๊าฟ-พอลิเอทิลีนไกล- คอล และการประยุกต์ใช้ในการแยกโปรตีน. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2557.
|
