Optimization of the thin-film composite membrane using various monomers in the aqueous phase

dc.contributor.advisorYalcinkaya Fatma, doc. MSc. Ph.D. :66770cs
dc.contributor.authorVeeramuthu, Vipin Kumarcs
dc.contributor.refereeHrůza Jakub, Ing. Ph.D. :55126cs
dc.date.accessioned2024-12-16T07:18:49Z
dc.date.available2024-12-16T07:18:49Z
dc.date.committed8.1.2024cs
dc.date.defense11.6.2024cs
dc.date.issued2024-06-11
dc.date.submitted1.11.2022cs
dc.description.abstractTato práce představuje hloubkový výzkum optimalizace a hodnocení výkonu tenkovrstvých kompozitních membrán (TFC) vyrobených pomocí mezifázové polymerizace s využitím piperazinu (PIP), m-fenylendiaminu (MPD) a 1,3,5-Benzenetrikarbonyltrichloridu (TMC) jako klíčových monomerů. Cílem studie je zlepšit porozumění filtračním procesům na bázi membrán a zlepšit účinnost systémů odsolování a čištění vody. Membrána PIP-TMC prokázala výjimečný výkon s 97% mírou rejekce dvojmocných solí (MgSO4) a průtokem 8,6 l/m?h. Membrána MPD-TMC sice dosáhla 74% míry rejekce monovalentních solí (NaCl), ale vykazovala nižší průtok 0,42 l/m?h. Byl také zkoumán vliv změn pH v přívodní vodě na výkonnost membrány, přičemž se ukázalo, že zvýšené hodnoty pH zvyšují míru rejekce s minimálním dopadem na průtok. Analýza morfologie povrchu, měření kontaktního úhlu a analýza chemického složení umožnily získat informace o strukturálních a povrchových vlastnostech membrán. Mírná hydrofilita membrány PIP-TMC, indikovaná jejím kontaktním úhlem, přispěla k její vysoké propustnosti a odolnosti proti zanášení. Naproti tomu membrána MPD-TMC vykazovala menší hydrofilitu, která se odráží v jejím kontaktním úhlu, což naznačuje robustní strukturní integritu a selektivní odmítání iontů. Tato zjištění zdůrazňují rozhodující úlohu výběru monomeru a polymeračních podmínek při určování vlastností a výkonu membrán. Studie dochází k závěru, že optimalizace TFC membrán pro specifické filtrační aplikace může významně zlepšit jejich účinnost a efektivitu, což otevírá cestu k pokroku v technologiích úpravy vody.cs
dc.description.abstractThis thesis presents an in-depth investigation into the optimization and performance evaluation of thin-film composite (TFC) membranes fabricated via interfacial polymerization, utilizing piperazine (PIP), m-phenylenediamine (MPD), and 1,3,5-Benzenetricarbonyl trichloride (TMC) as key monomers. The study aims to enhance the understanding of membrane-based filtration processes and improve the efficiency of water desalination and purification systems. The PIP-TMC membrane demonstrated exceptional performance with a 97% rejection rate for divalent salts (MgSO4) and a flux rate of 8.6 L/m?h. The MPD-TMC membrane, while achieving a 74% rejection rate for monovalent salts (NaCl), exhibited a lower flux rate of 0.42 L/m?h. The influence of pH variations in the feedwater on membrane performance was also examined, revealing that increased pH levels enhance rejection rates with minimal impact on flux. Surface morphology analysis, contact angle measurements, and chemical composition analysis provided insights into the membranes structural and surface properties. The PIP-TMC membrane moderate hydrophilicity, indicated by its contact angle, contributed to its high permeability and fouling resistance. In contrast, the MPD-TMC membrane exhibit less hydrophilicity, reflected in its contact angle, suggested robust structural integrity and selective ion rejection. The findings underscore the critical role of monomer selection and polymerization conditions in determining membrane properties and performance. The study concludes that optimizing TFC membranes for specific filtration applications can significantly improve their efficiency and effectiveness, paving the way for advancements in water treatment technologies.en
dc.format69 p.cs
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/176474
dc.language.isoANcs
dc.subjectTenkovrstvé kompozitní membránycs
dc.subjectmezifázová polymeracecs
dc.subjectodsolování vodycs
dc.subjectoptimalizace membráncs
dc.subjectfiltrační výkoncs
dc.subjectmorfologie povrchucs
dc.subjectměření kontaktního úhlu.cs
dc.titleOptimization of the thin-film composite membrane using various monomers in the aqueous phasecs
dc.titleOptimization of the thin-film composite membrane using various monomers in the aqueous phaseen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazujícícs
local.identifier.authorT21000311cs
local.identifier.stag46879cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Vipin_Kumar_VEERAMUTHU_Master_Thesis.pdf
Size:
1.75 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VŠKP ( 20.5.2024 13:41 )
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Veeramunthu Yalcinkaya.pdf
Size:
150.02 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek vedoucího VŠKP ( 22.5.2024 10:31 )
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Veeramuthu oponent Hrůza.pdf
Size:
70.78 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek oponenta VŠKP ( 6.6.2024 14:26 )
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
39.25 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Průběh obhajoby VŠKP ( 11.6.2024 15:24 )