Nanogüçlendirilmiş Membranların Geliştirilmesi ve Su Arıtımında Kullanılması

Temiz su ihtiyacının sağlanması 21 yüzyılın ve UBTYS 2011 2016 eylem planının öncelikli konularından birisi olup su temininde ileri teknolojilerin kullanılması ve geliştirilmesi önem arz etmektedir Günümüzde oluşan çevre kirliliği küresel iklim değişikliği ve nüfus artışı nedeniyle ülkemizde ve dünyada temiz ve uygun su kaynaklarının korunması ve sürdürülebilirliği önemli bir sorun haline gelmiştir Membran teknolojisi bir çok ayırma ve saflaştırma işlemlerinde yüksek seçicilik ve verimlilik sağlaması su arıtım sistemlerinde az sarf kimyasal kullanımı yerinde temizlik özelliği ve modüler esnek tasarımı bakımından üstün özellikleri olan bir teknolojidir Membran teknolojisi su arıtımı için uygun ve ekonomik bir teknoloji olmakla birlikte membran teknolojisinin etkinliğine performans verimliliğine ve ekonomikliğine etki eden önemli parametreler vardır Membran uygulamalarında en önemli problemler membranın mekanik kararlılığı ve limit akış limit seçimlilik ve kirlenmenin neden olduğu gözenek tıkanmasıdır Bu kısıtlamalar prosesin işletim esnasında daha fazla enerji kullanımına neden olmakla birlikte membran temizliği veya değiştirilmesi de maliyeti oldukça artırmaktadır Membranların bu dezavantajlarını bertaraf etmek membran performansını ve verimliliğini artırmak amacı ile membranların güçlendirilmesi fonksiyonelleştirilmesi ve üretimi zorunlu hale gelmiştir Membranların nanomalzeme katkı maddeler ile güçlendirilmesi son yıllarda yaygın kullanım bulan bir yöntem olmuştur Ayrıca inorganik katkı maddelerinin nano ölçekte seçilmesi ve eklenmesi ile hazırlanan ince film nanokompozit hibrit malzemelerin kullanımı ile membran teknolojisine yeni bir boyut kazandırmıştır Nanomalzeme destekli membranların üretiminde membran performansına etki eden önemli katkı maddeleri arasında TiO2 ve karbon nanotüpler CNT gelmektedir Membranların bu nanomalzemeler ile fonksiyonelleştirilmesi için uygulanan çeşitli yöntemler mevcuttur Bu projede TiO2 nanoparçacık ile modifiye edilmiş CNT katkılı polisulfon poliamid kompozitlerin hazırlanması ve bunların gözenekli destek tabaka malzeme üzerine kaplanması ile yüksek geçirgenli yüksek seçimli ve kirlenmeye karşı minimize edilen nanomalzeme destekli membranların geliştirilmesi amaçlanmıştır CNT ve TiO2 ihtiva eden nanokompozit membranının performansı ve yapısal kararlılığının ayrı ayrı optimize edilmesi ve içme endüstriyel su arıtımı için kullanılması araştırılacaktır Bu projenin önemli çıktıları polimer destek içinde CNT ün önemli fiziksel özelliklerinin yanı sıra kusursuz poröz yapısı ve TiO2 in fotokatalitik aktifliği birleştirilerek performansı yüksek membran tasarlanması membran yüzey kirliliğinin minimize edilmesi ile membran performansına etki eden önemli unsurlardan birisi olan membran yüzey kirliliğinin de minimize edilmesi olacaktır Bu sayede içme ve endüstriyel amaçlı su hazırlama işlemlerinde TiO2 modifiye CNT katkılı nanomalzeme destekli membranların gerçekleştirilmesi nanomalzeme destekli membranların su arıtımında kullanımının gerçekleştirilmesi membran teknolojileri alanında bilgi birikiminin sağlanması membran ve malzeme teknolojileri alanında bilim insanı yetiştirilmesine katkı sağlayacaktır