5. Additivi chimici
Quantità dell’effluente
Manodopera
Costi
Green
Funzionalizzazione
Allungamento vita
delle membrane RO
Minore pressione
osmotica
Incremento del flusso
NANOFILTRAZIONE: VANTAGGI
6. A spirale
Tubolare/ Cannuccia
Un sistema a membrana consiste di parecchi composti base:
-Pompa di alimentazione
-Elementi di membrana posti in vassoi in pressione
-Tubature
-Sistema di pulizia
NANOFILTRAZIONE: MEMBRANE
http://www.tecna-italy.com
www.directindustry.it http://italian.alibaba.com
8. CHITOSANO E LE SUE PROPRIETA’
D-glucosammina e N-acetil D
glucosammina legati tramite
legami beta (1-4)
9. CHITOSANO SOLFATATO
Homogeneous method of
sulfated chitosan was prepared
by using 3% chitosan solution,
anhydrous mixture of N, DMF-
dichloroacetic acid with
chlorosulfonic acid. The reaction
was run at 50 °C for 1 h
Gruppi solfato sia nei siti
amminici sia nei siti idrossilici
primari delle unità
glucosamminiche
«Sulfated chitin and chitosan as novel
biomaterials»-R. Jayakumar, N. Nwe,S.Tokura,H.
Tamura International Journal of Biological
Macromolecules Volume 40, Issue 3, 28 February
2007, Pages 175–181
10. CROSSILINKING DEL CHITOSANO
Chitosano (MW 5.4 x 105 Da)
Degree of Deacetylation 91%
Chitosano solfatato sintetizzato e
cross-linkato con ECH
(Epicloroidrina)
Source: «Characterization of chemically modified chitosan
microspheres as adsorbents using standard proteins (bovine
serum albumin and lysozyme)» -. A. Torres, M. M. Beppu, C.
C. Santana -Brazilian journal of chemical engineering -vol. 24,
no. 03, pp. 325 - 336, july - september, 2007
11. PREPARAZIONE DELLA MEMBRANA
DI POLISULFONE TRAMITE COATING
Soluzione di SCS e acqua deionizzata
Produzione di SCP/PS composite membrane
tramite coating della membrana in polisulfone con
bacchetta di vetro finemente levigata
Polimerizzazione in forno a 50° C per 1h
Membrana immersa in una soluzione ECH/EtOH
95% (0,067 M NaOH)
Cross-linking a 50° C
Lavaggio abbondante delle membrane crosslinkate
in etanolo e acetone e immersione delle stesse in
acqua deionizzata.
12. CARATTERISTICHE DI CARICA
SUPERFICIALE DI MEMBRANE
TSP: è la differenza di potenziale a corrente
zero dovuta ad un gradiente di pressione
attraverso una membrana carica.
Questo grafico suggerisce che la membrana
assuma una carica elettrica superficiale
negativa all’interno della soluzione di elettroliti
inorganici
Attenuated Total Reflection Spettroscopy.
In questa immagine osserviamo due spettri
ATR-IR:
1)Membrana polisulfone-SCS
2) Membrana polisulfone-SCS con il cross-
linker ECH
C’è un picco distinto a 1585 cm-1 attribuibile
alla vibrazione dell’ammina secondaria che è
stata sintetizzata nella reazione tra –NH2 e
ECH.
13. Membrane anfoteriche
preparate attraverso il
metodo del coating e
cross-linking usando
Chitosano solfatato,
polisulfone e
Epicloridrina
Successione di picchi e
valli
Molecular weight cut-off:
925g/mol
CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE
DELLA SUPERFICIE
14. CARATTERISTICHE DI RITENZIONE
DI ELETTROLITI INOGANICI
La membrana può acquisire una
distribuzione di carica negativa dovuta ai
gruppi solfato e agli anioni assorbiti.
Questa distribuzione di carica determina
principalmente la performance nella
nanofiltrazione
Il flusso decresce e la ritenzione degli
elettroliti cresce col crescere della
concentrazione di ECH fino al 2%
L’incremento della concentrazione della
soluzione di cross-link ha come
conseguenza la riduzione della dimensione
dei pori e dell’assorbimento dell’acqua,
l’incremento dell’idrofobicità e della
tortuosità dei pori, che causano
l’abbassamento del flusso e l’incremento
della ritenzione degli elettroliti inorganici
15. EFFETTI DI CROSS-LINKING TIME E
OPERATING PRESSURE
Tempo di cross-link < 2h:
la ritenzione aumenta dal
79.8% al 90,8%
Con l’incremento della
pressione operativa sia il
flusso che la ritenzione
aumentano
16. SINTESI DEL POLI (M-PHENYLENE
ISOPHTHALAMIDE)
A process for preparing poly(m-phenylene
isophthalamide) filaments comprising;
a) reacting in an amide solvent, isophthaloyl chloride
with a stoichiometric excess of m-phenylene diamine to
produce an HCl-containing solution of low molecular
weight polymer having an excess of amine ends;
b) passing the polymer solution through a bed of ion
exchange resin in base form to remove HCl and
recovering the HCl-free effluent of polymer in amide
solvent;
c) adding isophthaloyl chloride to the effluent to form
high molecular weight polymer and by product HCl;
d) neutralizing the HCl by addition of
e) removing solvent as necessary to attain suitable
viscosity and concentration of the solution for spinning;
and
f) spinning the solution to form filaments.
6. A method of removing HCl from a solution of
poly(m-phenylene isophthalamide) in an HCl-
containing amide solvent, comprising passing the
solution through a bed of ion exchange resin in base
form and recovering the HCl-free amide solution of the
polymer.
m-phenylene diamine e Isophthaloyl chloride
source: http://www.sigmaaldrich.com
17. PMIA molecular weight=140,000Da)
Soluzione di polimerizzazione:
PMIA/N,N-dimethylacetamide/
LiCl/acetone/PVP K15(20/66/4.5/8/1.5
wt%)
POLIMERIZZAZIONE DEL POLI (M-
PHENYLENE ISOPHTHALAMIDE)
21. “A short review on reverse osmosis pretreatment technologies”-S. Jamaly, N.N.
Darwish, I.Ahmed, S.W. Hasan - Desalination 354 (2014) 30–38
«Comprehensive Membrane Science and Engineering, Volume 1»- Enrico
Drioli,Lidietta Giorno-Elsevier 2010
«The Preparation and Characterization of Poly(m-phenyleneisophthalamide)
Fibers Using Ionic Liquids» –T. Zhao, H.Wang, Y. Zhang, B. Wang ,J. Jiang
International Journal of Molecular Sciences 2007, 8, 680-685
«A novel kind of thin film composite nanofiltration membrane with sulfated
chitosan as the active layer material»-J. Miao,L.C. Zhang, H. Lin Chemical
Engineering Science Vol 87, 14 January 2013, Pages 152–159
«Fabrication of novel poly(m-phenylene isophthalamide) hollow fiber
nanofiltration membrane for effective removal of trace amount perfluorooctane
sulfonate from water»-T. Wang, C. Zhao,P.Li,Y. Li,J. Wang Journal of Membrane
Science Volume 477, 1 March 2015, Pages 74–85
«Sulfated chitin and chitosan as novel biomaterials»-R. Jayakumar, N.
Nwe,S.Tokura,H. Tamura International Journal of Biological Macromolecules
Volume 40, Issue 3, 28 February 2007, Pages 175–181
BIBLIOGRAFIA
