Nanofiltrasyon membranı genellikle boya atıklarını arıtmak için kullanılır.2-piperazinkarboksilik asitnanofiltrasyonda kullanılan ince-film kompozit (TFC) membranlarda monomer olarak işlev görür. Spesifik olarak, arayüzey polimerizasyonu (IP) işleminde sulu faz sırasında, altta yatan bir destek membranı üzerinde poliamid ince filmler oluşturarak çalışır. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada (Tang ve diğerleri, 2023), bu tür yeni gevşek poliamid nanofiltrasyon membranının, boya atıklarının arıtılması açısından geleneksel nanofiltrasyon membranlarından daha etkili olduğu bulunmuştur.
Bunun altında yatan mekanizma, 2-piperazinkarboksilik asit içindeki karboksilik asit grubunun zarın özelliklerini değiştirmiş olmasıdır. Her şeyden önce, mevcut karboksil grubu membranın polaritesini arttırır, bu da kirlenmeye karşı direncin artmasına ve kirlenme önleyici performansın artmasına neden olur. İkincisi, karboksilik asit fonksiyonel grubu, amin bölgelerinin reaktivitesini azaltır, bu da daha büyük gözenek boyutuna sahip daha gevşek bir poliamid tabakasıyla sonuçlanır. Gözenek boyutu ve Donnan etkisinin dengeli kombinasyonu, yüksek geçirgenlikle hassas ayırma sağlayabilir. Son fakat bir o kadar da önemli olarak, karboksil grubu, membran üzerinde, ayırma sırasındaki elektrostatik etkileşimler için önemli olan negatif yüzey yükünü sağlar.
2-piperazinkarboksilik asit ile modifiye edilerek elde edilen membran, organik boyaları ve inorganik tuzları ayırma konusunda daha yetenekli hale gelir. Ayrıca membran performansını değerlendirirken kritik bir ölçüm olan daha yüksek su geçirgenliği sergiler. Ayrıca kullanıcılar ve araştırmacılar, membranın performansını çeşitli amaçlara göre özelleştirmek için 2-piperazinkarboksilik asit konsantrasyonunu ayarlayabilir.
Referans:
1. Tang, S., Chen, Y., Zhang, H., Zhang, T., Wang, P. ve Sun, H. (2023). Etkili boya/tuz ayrımı için sulu monomer piperazin-2-karboksilik asit bazlı, yüksek geçirgenlik ve kirlenme önleme performansına sahip yeni bir gevşek nanofiltrasyon membranı. Kimya Mühendisliği Dergisi, 475, 146111. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146111