Published March 3, 2019 | Version v1
Publication Metadata-only

Polymer Concentration and Solvent Variation Correlation with the Morphology and Water Filtration Analysis of Polyether Sulfone Microfiltration Membrane

Creators

  • 1. National University of Sciences and Technology
  • 2. COMSATS University Islamabad
  • 3. University of Engineering and Technology Lahore

Description

Microfiltration flat sheet membranes of polyether sulfone (PES) were fabricated by incorporating varying concentrations of polymer and investigated the influence of substituting solvents. The membranes were prepared via immersion precipitation method. Different solvents that included NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), DMF (dimethylformamide), and THF (tetrahydrofuran) were used to analyse their effect on the performance and morphology of the prepared membranes. Two different coagulation bath temperatures were used to investigate the kinetics of membrane formation and subsequent effect on membrane performance. The maximum water flux of 141 ml/cm 2 .h was observed using 21% of PES concentration in NMP + THF cosolvent system. The highest tensile strength of 29.15 MPa was observed using membrane prepared with 21% PES concentration in NMP as solvent and coagulation bath temperature of 25°C. The highest hydraulic membrane resistance was reported for membrane prepared with 21% PES concentration in NMP as solvent. Moreover, the lowest contact angle of 67° was observed for membrane prepared with 15% of PES concentration in NMP as solvent with coagulation bath temperature of 28°C. Furthermore, the Hansen solubility parameter was used to study the effect on the thermodynamics of membrane formation and found to be in good correlation with experimental observation and approach in the present work.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تصنيع أغشية الألواح المسطحة للترشيح الدقيق من البولي إيثر سلفون (PES) من خلال دمج تركيزات مختلفة من البوليمر والتحقيق في تأثير استبدال المذيبات. تم تحضير الأغشية عن طريق طريقة هطول الأمطار الغاطسة. تم استخدام مذيبات مختلفة تضمنت NMP (N - methyl -2 - pyrrolidone) و DMF (dimethylformamide) و THF (tetrahydrofuran) لتحليل تأثيرها على أداء ومورفولوجيا الأغشية المحضرة. تم استخدام اثنين من درجات حرارة حمام التخثر المختلفة للتحقيق في حركية تكوين الغشاء والتأثير اللاحق على أداء الغشاء. لوحظ الحد الأقصى لتدفق المياه البالغ 141 مل/سم 2 .h باستخدام 21 ٪ من تركيز PES في نظام المذيبات NMP + THF. لوحظت أعلى قوة شد تبلغ 29.15 ميجا باسكال باستخدام غشاء محضر بتركيز 21 ٪ PES في NMP كمذيب ودرجة حرارة حمام تخثر تبلغ 25 درجة مئوية. تم الإبلاغ عن أعلى مقاومة للغشاء الهيدروليكي للغشاء المحضر بتركيز 21 ٪ PES في NMP كمذيب. علاوة على ذلك، لوحظت أدنى زاوية تلامس تبلغ 67درجة للغشاء الذي تم تحضيره بنسبة 15 ٪ من تركيز PES في NMP كمذيب مع درجة حرارة حمام تخثر تبلغ 28 درجة مئوية. علاوة على ذلك، تم استخدام معلمة هانسن للذوبان لدراسة التأثير على الديناميكا الحرارية لتشكيل الغشاء ووجد أنها في علاقة جيدة مع الملاحظة التجريبية والنهج في العمل الحالي.

Translated Description (French)

Des membranes en feuille plate de microfiltration de polyéther sulfone (PES) ont été fabriquées en incorporant des concentrations variables de polymère et ont étudié l'influence des solvants de substitution. Les membranes ont été préparées par une méthode de précipitation par immersion. Différents solvants comprenant la NMP (N-méthyl-2-pyrrolidone), le DMF (diméthylformamide) et le THF (tétrahydrofurane) ont été utilisés pour analyser leur effet sur les performances et la morphologie des membranes préparées. Deux températures différentes du bain de coagulation ont été utilisées pour étudier la cinétique de la formation de la membrane et l'effet ultérieur sur les performances de la membrane. Le flux d'eau maximal de 141 ml/cm 2 .h a été observé en utilisant 21% de la concentration de PES dans le système de cosolvant NMP + THF. La résistance à la traction la plus élevée de 29,15 MPa a été observée en utilisant une membrane préparée avec une concentration de 21 % de PES dans le NMP comme solvant et une température du bain de coagulation de 25 °C. La résistance la plus élevée de la membrane hydraulique a été rapportée pour la membrane préparée avec une concentration de 21 % de PES dans le NMP comme solvant. De plus, l'angle de contact le plus bas de 67° a été observé pour la membrane préparée avec 15% de concentration de PES en NMP comme solvant avec une température du bain de coagulation de 28°C. De plus, le paramètre de solubilité de Hansen a été utilisé pour étudier l'effet sur la thermodynamique de la formation de la membrane et s'est avéré être en bonne corrélation avec l'observation expérimentale et l'approche dans le présent travail.

Translated Description (Spanish)

Las membranas de lámina plana de microfiltración de poliéter sulfona (PES) se fabricaron incorporando concentraciones variables de polímero e investigaron la influencia de la sustitución de disolventes. Las membranas se prepararon mediante el método de precipitación por inmersión. Se utilizaron diferentes disolventes que incluían NMP (N-metil-2-pirrolidona), DMF (dimetilformamida) y THF (tetrahidrofurano) para analizar su efecto sobre el rendimiento y la morfología de las membranas preparadas. Se utilizaron dos temperaturas de baño de coagulación diferentes para investigar la cinética de la formación de la membrana y el efecto posterior sobre el rendimiento de la membrana. El flujo máximo de agua de 141 ml/cm 2 .h se observó utilizando el 21% de la concentración de PES en el sistema de codisolvente NMP + THF. La resistencia a la tracción más alta de 29.15 MPa se observó utilizando una membrana preparada con una concentración de PES del 21% en NMP como disolvente y una temperatura del baño de coagulación de 25°C. Se informó la mayor resistencia de la membrana hidráulica para la membrana preparada con una concentración de PES del 21% en NMP como disolvente. Además, se observó el ángulo de contacto más bajo de 67° para la membrana preparada con un 15% de concentración de PES en NMP como disolvente con una temperatura del baño de coagulación de 28 °C. Además, el parámetro de solubilidad de Hansen se utilizó para estudiar el efecto sobre la termodinámica de la formación de membranas y se encontró que estaba en buena correlación con la observación experimental y el enfoque en el presente trabajo.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ارتباط تركيز البوليمر وتغير المذيبات مع المورفولوجيا وتحليل ترشيح المياه لغشاء الترشيح الدقيق للبولي إيثر سلفون
Translated title (French)
Corrélation de la concentration en polymère et de la variation du solvant avec la morphologie et l'analyse de filtration de l'eau de la membrane de microfiltration en polyéther sulfone
Translated title (Spanish)
Correlación de la concentración de polímeros y la variación de disolventes con la morfología y el análisis de filtración de agua de la membrana de microfiltración de poliéter sulfona

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2919881973
DOI
10.1155/2019/8074626

Is supplement to
https://openalex.org/W3186191605 (Other)
https://openalex.org/W3093850200 (Other)
https://openalex.org/W2375566966 (Other)
https://openalex.org/W2209927890 (Other)
https://openalex.org/W2158523397 (Other)
https://openalex.org/W2128970675 (Other)
https://openalex.org/W2086235325 (Other)
https://openalex.org/W2069049391 (Other)
https://openalex.org/W2035836414 (Other)
https://openalex.org/W1989012820 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1946305451
  • https://openalex.org/W1962642526
  • https://openalex.org/W1964159038
  • https://openalex.org/W1973003693
  • https://openalex.org/W1974213479
  • https://openalex.org/W1974235185
  • https://openalex.org/W1992038283
  • https://openalex.org/W1993434731
  • https://openalex.org/W2010295062
  • https://openalex.org/W2012509479
  • https://openalex.org/W2015833431
  • https://openalex.org/W2018383218
  • https://openalex.org/W2020562770
  • https://openalex.org/W2032184343
  • https://openalex.org/W2033717813
  • https://openalex.org/W2038363863
  • https://openalex.org/W2041218402
  • https://openalex.org/W2046576913
  • https://openalex.org/W2052927598
  • https://openalex.org/W2054332503
  • https://openalex.org/W2058294759
  • https://openalex.org/W2062699346
  • https://openalex.org/W2063006459
  • https://openalex.org/W2066395269
  • https://openalex.org/W2070096699
  • https://openalex.org/W2070449229
  • https://openalex.org/W2077535944
  • https://openalex.org/W2078063213
  • https://openalex.org/W2081865357
  • https://openalex.org/W2081932682
  • https://openalex.org/W2082968862
  • https://openalex.org/W2088569110
  • https://openalex.org/W2097599799
  • https://openalex.org/W2104203001
  • https://openalex.org/W2110791557
  • https://openalex.org/W2126431103
  • https://openalex.org/W2127478782
  • https://openalex.org/W2134408427
  • https://openalex.org/W2138348539
  • https://openalex.org/W2139205524
  • https://openalex.org/W2151540905
  • https://openalex.org/W2170248222
  • https://openalex.org/W2170631109
  • https://openalex.org/W2171699234
  • https://openalex.org/W2184541492
  • https://openalex.org/W2318111197
  • https://openalex.org/W2326948205
  • https://openalex.org/W2612457092
  • https://openalex.org/W2745515460
  • https://openalex.org/W2900634025
  • https://openalex.org/W2901330303