કિંગ ફહદ યુનિવર્સિટી ઓફ પેટ્રોલિયમ એન્ડ મિનરલ્સની સંશોધન ટીમે હાઇબોર્નની સુષ્ક એલ્યુમિના સેરામિક્સનો ઉપયોગ કરીને તેલ/પાણી અલગીકરણ કોમ્પોઝિટ મેમ્બ્રેન્સ બનાવી અને સંબંધિત શોધો પ્રકાશિત કરી
સાઉદી અરેબિયાની કિંગ ફહદ યુનિવર્સિટી ઓફ પેટ્રોલિયમ એન્ડ મિનરલ્સના ઇન્ટરડિસિપ્લિનરી રિસર્ચ સેન્ટર ફોર મેમ્બ્રેન્સ એન્ડ વોટર સિક્યોરિટીની સંશોધન ટીમે તેલયુક્ત કચરાના પાણીની સાફાઈ માટે કાર્બાઇડ-ડેરિવ્ડ કાર્બનથી સજાવેલી કોમ્પોઝિટ સેરામિક મેમ્બ્રેન્સ બનાવવાનો સરળ અભિગમ શીર્ષકનો સંશોધન પેપર તાજેતરમાં પીયર-રિવ્યુડ જર્નલ મેમ્બ્રેન્સ (૨૦૨૨, ૧૨, ૩૯૪, DOI: ૧૦.૩૩૯૦/મેમ્બ્રેન્સ૧૨૦૪૦૩૯૪) માં પ્રકાશિત કર્યો. પેપરના સામગ્રી અને પદ્ધતિઓના વિભાગમાં સ્પષ્ટપણે જણાવવામાં આવ્યું છે કે પ્રયોગાત્મક પરીક્ષણોમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલા બધા સુષ્ક એલ્યુમિના સપોર્ટ્સ લિયાનયુનગાંગ હાઇબોર્ન ટેક્નોલોજીઝ કો., લિમિટેડ, લિયાનયુનગાંગ, ચાઇનાથી ખરીદવામાં આવ્યા.
૧. મૂળ મેનુસ્ક્રિપ્ટમાં નોંધાયેલા મૂળભૂત સબસ્ટ્રેટ વિશિષ્ટતાઓ (વિભાગ ૨.૧ સામગ્રીમાંથી ઉદ્ધૃત)
આ અધ્યયનમાં બનાવેલ બધા મેમ્બ્રેન નમુનાઓએ હાઇબોર્ન ટેક્નોલોજી દ્વારા પુરાધારેલ સુષિર એલ્યુમિના સેરામિક સબસ્ટ્રેટ્સનો એકસાર ઉપયોગ કર્યો, જેના નિશ્ચિત પૈરામીટર્સ હતા: 45% ખુલ્લી સુષિરતા અને 0.5 માઇક્રોનનો નામનો છિદ્ર કદ. એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટે સંયોજિત મેમ્બ્રેન્સના કડક આધારભૂત ઢાંચાનું કામ કર્યું. આ સેરામિક સપોર્ટ પર આધારિત રિસર્ચ ટીમે APTES-કાર્યરત કાર્બાઇડ-ઉત્પન્ન કાર્બન (APTES@CDC) લોડિંગ, પિપેરેઝિન ઇમ્પ્રેગ્નેશન અને ટેરેફ્થાલોઇલ ક્લોરાઇડ (TPC) સાથે ઇન્ટરફેશિયલ પોલિમરાઇઝેશન સહિતની સંપૂર્ણ સંશોધન પ્રક્રિયાઓ પૂર્ણ કરી. સર્ફેક્ટન્ટ-સ્થિર તેલ-પાણી (O/W) એમલ્શનના અલગીકરણ પરીક્ષણો માટે M-50, M-100 અને M-200 નામના ત્રણ જુદા જુદા સંયોજિત સેરામિક મેમ્બ્રેન્સના સમૂહોનું નિર્માણ કરવામાં આવ્યું.
2. એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટ્સ દ્વારા સમર્થિત સંપૂર્ણ પ્રયોગશાળા પ્રણાલી (બધા આંકડા મૂળ પરીક્ષણ પરિણામોમાંથી ઉદ્ધૃત)
હાઇબોર્નના એલ્યુમિના સપોર્ટ્સ પર આધારિત સામગ્રીના સંપૂર્ણ શ્રેણીના અભ્યાસો અને લાંબા ગાળાની ફિલ્ટ્રેશન સ્થિરતાના પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા, અને આ દेशી સેરામિક સબસ્ટ્રેટ પર આધારિત તમામ પ્રયોગાત્મક ડેટા મેળવવામાં આવ્યા:
મેમ્બ્રેન મોડિફિકેશન પ્રક્રિયાઓ સાથેની સંગતતાનું સત્યાપન
સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM), એનર્જી ડિસ્પર્સિવ એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી (EDX) સાથે એલિમેન્ટલ મેપિંગ, એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (XRD) અને એટેન્યુએટેડ ટોટલ રિફ્લેક્ટન્સ ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ (ATR-FTIR) સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જેવી ઘણી કેરેક્ટરાઇઝેશન ટેકનિક્સે પુષ્ટિ કરી કે હાઇબોર્નના એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટ્સ સીડીસી પાર્ટિકલ્સને સપાટી પર સમાન રીતે મજબૂતીથી જોડી શકે છે. કાર્બન (C), નાઇટ્રોજન (N) અને સિલિકૉન (Si) ધરાવતા ફંક્શનલ ગ્રુપ્સ સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર સમાન રીતે વિતરિત હતા. લાક્ષણિક એલ-ઓ બૉન્ડ એબ્સોર્પશન બેન્ડ અબાધિત રહ્યો, જે દર્શાવે છે કે સેરામિક સપોર્ટ ઇથેનોલ ડિસ્પર્શન, 50 °C પર સ્થિર તાપમાન મોડિફિકેશન, 60 °C પર ક્યુરિંગ અને એન-હેક્સેન રિન્સિંગ સહિતની સંપૂર્ણ શ્રેણીની રાસાયણિક અને ઉષ્મીય પ્રક્રિયાઓ સામે સહન કરી શકે છે. એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટ અને ઑર્ગેનિક મોડિફાયર્સ જેવા કે APTES, પાઇપરેઝિન અને TPC વચ્ચે કોઈ સાઇડ રિએક્શન્સ થયા ન હતા, જેથી પ્રયોગના ડેટાની ચોકસાઈને અસર કરે તેવી સબસ્ટ્રેટ કન્ટામિનેશન દૂર થઈ.
ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન દબાણની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સંરચનાત્મક સ્થિરતા
બધી ફિલ્ટ્રેશન પરીક્ષણોમાં અપનાવેલું ડેડ-એન્ડ ફિલ્ટ્રેશન સેલ ૧.૫ બારના મહત્તમ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન દબાણે કાર્યરત હતું. પરીક્ષણની સમગ્ર પ્રક્રિયા દરમિયાન એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટ્સમાં કોઈ વિકૃતિ કે ફોટા જોવા મળ્યા ન હતા, જે તેમની માનક પ્રયોગશાળાના ડેડ-એન્ડ ફિલ્ટ્રેશન સેટઅપ્સ સાથેની આદર્શ સંગતતા દર્શાવે છે. ૭૨૦ મિનિટની લાંબી સમયગાળાની સતત કાર્યપ્રણાલીની પરીક્ષણ દરમિયાન, સેરામિક સબસ્ટ્રેટે ટોપ પોલિએમાઇડ-સીડીસી કોમ્પોઝિટ સક્રિય પોલીશરને સ્થિર રીતે જકડી રાખ્યો, જેમાં કાર્યકારી સામગ્રીનું કોઈ લીચિંગ કે અલગાવ થયું ન હતું.
પ્રકાશિત તેલ/પાણી અલગીકરણ પ્રદર્શન મેટ્રિક્સ (જર્નલ આર્ટિકલમાંથી અધિકૃત ડેટા)
એપ્ટેસ@સીડીસીની ૫૦ મિલીગ્રામ લોડિંગ સાથેનું એમ-૫૦ મેમ્બ્રેન ૬૭.૫ પીપીએમની ફીડ તેલ સાંદ્રતા અને ૧ બાર ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન દબાણ હેઠળ ૭૬.૦૫ એલએમએચ (એલ મી² કલાક⁻¹)નો પેરમીટ ફ્લક્સ પ્રાપ્ત કરે છે;
એમ-૨૦૦ મેમ્બ્રેને સૌથી વધુ તેલ અલગીકરણ કાર્યક્ષમતા ૯૯.૮૮% કરતાં વધુ પ્રાપ્ત કરી;
મૂળ નમૂનો M-100 એ 720 મિનિટ સુધીની લગાતાર ફિલ્ટ્રેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન સ્થિર વિભાજન કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખી, જેમાં પેરમિએટ ફ્લક્સમાં માત્ર સામાન્ય ઘટાડો જોવા મળ્યો; તેમજ તેલનો અટકાવનો દર 99.8% પર સ્થિર રહ્યો;
સંપર્ક કોણના માપનોએ પુષ્ટિ કરી કે સુધારેલ સંયોજિત મેમ્બ્રેને હવામાં અતિ-જળ-આકર્ષકતા (સુપરહાઇડ્રોફિલિસિટી) અને પાણી હેઠળ અતિ-તેલ-અપ્રિયતા (અંડરવોટર સુપરઓલિયોફોબિસિટી) દર્શાવી, જેમાં એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટે સપાટીની ભીંગડાની નિયમન માટે સ્થિર આધાર તરીકેનું કાર્ય કર્યું.
પુનરાવર્તિત સમાંતર પ્રયોગિક પરિણામોની ખાતરી
ગ્રેડિએન્ટ CDC લોડિંગ સામાન્ય પરીક્ષણો અને ચલિત-સાંદ્રતા ફીડ પરીક્ષણો (67.5 ppm, 125 ppm, 250 ppm તેલ-પાણી એમલ્શન્સ) બધાં એકસમાન હાઇબોર્ન એલ્યુમિના સબસ્ટ્રેટ્સનો ઉપયોગ કરે છે. સમાંતર નમૂનાઓમાં સામગ્રી અભ્યાસ અને ફિલ્ટ્રેશન કાર્યક્ષમતાના ડેટામાં સમાન પેટર્ન્સ જોવા મળ્યા, જે હાઇબોર્નના એલ્યુમિના સેરામિક્સના બેચ ઉત્પાદનોમાં એકસમાન છિદ્રતા અને સપાટીની સમતલતાને પુષ્ટિ કરે છે — જે શૈક્ષણિક પ્રયોગશાળાઓમાં પુનરાવર્તિત તુલનાત્મક સંશોધન માટેની મુખ્ય આવશ્યકતા છે.
3.વૈજ્ઞાનિક સંશોધનની મૂલ્ય માટેનું ઉદ્દેશ્ય વિધાન
આ પેપર તેલક્ષેત્રના ઉત્પાદનમાંથી મળતા પાણી અને સર્ફેક્ટન્ટ-સ્થાયી તેલયુક્ત કચરાના પાણીના સારવારની પડકારો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. બહુલક-આધારિત અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન મેમ્બ્રેન્સ અને અન્ય સેરામિક મેમ્બ્રેન સિસ્ટમ્સની સરખામણીમાં, એલ્યુમિના-આધારિત કોમ્પોઝિટ મેમ્બ્રેન્સ ઉત્તમ ઉષ્મીય અને રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા, ઓછા કામગીરી દબાણની જરૂરિયાત અને ઊંચી તેલ અલગીકરણ કાર્યક્ષમતા સહિતના સંપૂર્ણ ફાયદાઓ દર્શાવે છે. હાઇબોર્નના ૪૫% રંધ્રિતા અને ૦.૫ માઇક્રોમીટર રંધ્ર કદવાળા રંધ્રિય એલ્યુમિના સપોર્ટ્સ આ નવી CDC-સજ્જિત સેરામિક મેમ્બ્રેન માટે માનકીકૃત, રચનાત્મક રીતે સ્થિર વાહક સબસ્ટ્રેટ્સ પ્રદાન કરે છે, જે સંપૂર્ણ તેલ/પાણી અલગીકરણ મેમ્બ્રેન સિસ્ટમ માટે અપરિહાર્ય કઠોર કંકાલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ ઔપચારિક, સહૃદયી સમીક્ષિત શૈક્ષણિક પેપર MDPI જર્નલ ‘મેમ્બ્રેન્સ’માં પ્રકાશિત થયો છે, જે લિયાન્યુંગાંગ હાઇબોર્ન ટેક્નોલોજી દ્વારા પુરવઠો કરેલા સુષિર એલ્યુમિના સેરામિક્સનો સ્પષ્ટ ઉલ્લેખ કરે છે. આ પેપર હાઇબોર્નના એલ્યુમિના સપોર્ટ્સની રચનાત્મક સ્થિરતા, બૅચ-ટુ-બૅચ સુસંગતતા અને સંપૂર્ણ-પ્રક્રિયા સંશોધન સાથેની સંગતતાને વૈજ્ઞાનિક મેમ્બ્રેન નિર્માણ, લાંબી અવધિની દબાણ-ચાલિત ફિલ્ટ્રેશન અને બહુ-પગલાંની રાસાયણિક કાર્યક્ષમતા પ્રક્રિયાઓમાં વસ્તુનિષ્ઠ રીતે માન્યતા આપે છે. આગળ, હાઇબોર્ન ટેક્નોલોજી પ્રયોગશાળાની કસ્ટમાઇઝ્ડ સંશોધન જરૂરિયાતો મુજબ ૦.૧–૧૦ માઇક્રોમીટરની સમાયોજ્ય રંધ્ર માપ અને ૩૦%–૫૫%ની ખુલ્લી રંધ્રતા સાથેના કસ્ટમાઇઝ્ડ સુષિર એલ્યુમિના સેરામિક સબસ્ટ્રેટ્સનો પુરવઠો ચાલુ રાખશે, જે વિશ્વભરની યુનિવર્સિટીઓ અને સંશોધન સંસ્થાઓ દ્વારા કરવામાં આવતા મેમ્બ્રેન અલગીકરણ સંશોધન પ્રોજેક્ટ્સ માટે માનકીકૃત ઘરેલું સબસ્ટ્રેટ સોલ્યુશન્સ ચાલુ રાખશે.
કંપનીનો પ્રોફાઇલ
લિયાન્યુન્ગાંગ હાઇબોર્ન ટેક્નોલોજી કો., લિમિટેડ એડવાન્સ્ડ પોરસ સેરામિક કોમ્પોનેન્ટ્સ, જેમાં પોરસ એલ્યુમિના, સિલિકન કાર્બાઇડ અને ઝિર્કોનિયા સબસ્ટ્રેટ્સનો સમાવેશ થાય છે, તેના આર એન્ડ ડી અને માસ પ્રોડક્શનમાં વિશેષજ્ઞતા ધરાવે છે. ૦.૧–૧૦ માઇક્રોમીટરની સમાયોજિત પોર સાઇઝ અને ૩૦%–૫૫%ની ઓપન પોરોસિટીને આવરી લેતી કસ્ટમાઇઝેશન સેવાઓ ઉપલબ્ધ છે. અમારા ઉત્પાદનો તેલ/પાણીના અલગાવ, અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન/નેનોફિલ્ટ્રેશન સબસ્ટ્રેટ ફેબ્રિકેશન, કેટલિસ્ટ કેરિયર્સ અને ગેસ સેપરેશન સેરામિક મેમ્બ્રેન્સ સહિતની લેબોરેટરી અને પાઇલોટ-સ્કેલ રિસર્ચ સ્થિતિઓમાં વ્યાપક રૂપે ઉપયોગી છે. અમારા સેરામિક સબસ્ટ્રેટ્સ ઘણા દેશોમાં નિકાસ કરવામાં આવ્યા છે અને આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રકાશનોમાં પ્રકાશિત ઔપચારિક સંશોધનમાં વારંવાર અપનાવવામાં આવ્યા છે.
અનુપાલન નોંધ
આ સમાચાર લેખમાં ઉલ્લેખિત બધા સબસ્ટ્રેટ પ્રદર્શનના વર્ણનો, પ્રયોગાત્મક પૈરામીટર્સ અને અલગીકરણના ડેટાને મૂળ 2022ના મેમ્બ્રેન્સ જર્નલના પેપરમાંથી સંપૂર્ણપણે મેળવવામાં આવ્યા છે. કોઈ અતિશયોક્તિપૂર્ણ પ્રદર્શનનો દાવો કે વ્યક્તિગત અતિશયોક્તિ સામેલ નથી; બધા નિવેદનોને મૂળ શૈક્ષણિક મેનુસ્ક્રિપ્ટ સાથે સાંકળી શકાય અને તેની પુષ્ટિ કરી શકાય.
મુખ્ય જર્નલના મૂળ શબ્દોની સુસંગતતા માટેનો નિર્દેશ
આ સમાચારમાંના બધા વ્યાવસાયિક તકનીકી શબ્દો પેપર A Simple Approach to Fabricate Composite Ceramic Membranes Decorated with Functionalized Carbide-Derived Carbon for Oily Wastewater Treatmentમાં વપરાયેલા અભિવ્યક્તિઓને સાચવે છે, જેમાં આવી છે:
કાર્બાઇડ-ઉત્પન્ન કાર્બન (સીડીસી), એપ્ટેસ, પિપેરઝિન, ટેરેફ્થાલોઇલ ક્લોરાઇડ (ટીપીસી), ઇન્ટરફેશિયલ પોલિમરાઇઝેશન, ડેડ-એન્ડ ફિલ્ટ્રેશન સેલ, ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રેશર, પરમિટ ફ્લક્સ (એલએમએચ), ઓઇલ-ઇન-વોટર (ઓ/ડબલ્યુ) એમલ્શન, સર્ફેક્ટન્ટ-સ્ટેબિલાઇઝ્ડ એમલ્શન, સેપરેશન એફિસિએન્સી, ઓઇલ રિજેક્શન રેટ, લૉંગ-ટર્મ કોન્ટિન્યુઅસ ઓપરેશન, સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (એસઇએમ), ઈડીએક્સ એલિમેન્ટલ મેપિંગ, એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (એક્સઆરડી), એટીઆર-એફટીઆઇઆર, સુપરહાઇડ્રોફિલિક, અંડરવોટર સુપરઓલિયોફોબિક, ઓપન પોરોસિટી, નોમિનલ પોર સાઇઝ, પ્રોડ્યુસ્ડ વોટર, પોલિમરિક અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન મેમ્બ્રેન, થર્મલ અને કેમિકલ ઇનર્ટનેસ
EN
