Kết quả nghiờn cứu khả năng tỏch lọc muụ́i của màng PSf biến tớnh và khụng biến tính được trỡnh bày ở bảng 3.3
Bảng 3.3. Độ thṍm nước, năng suṍt lọc, độ lưu giữ của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2 Màng Thụng số PSf PSf/GO PSf/GO-TiO2 Đụ̣ thấm nước (Jw: L/m2.h.bar) 9,68 11,71 13,62 Năng suất lọc (J: L/m2.h) 3,78 3,97 5,61 Đụ̣ lưu giữ (R %) 17,24 37,93 64,29
Kết quả thực nghiệm cho thấy, khi biến tớnh GO và TiO2 lờn bề mặt màng PSf đó làm tăng đụ̣ thấm nước, cũng như năng suất lọc cho màng. Đụ́i với màng PSf khụng biến tính thỡ đụ̣ thấm nước 9,68 L/m2.h.bar, năng suất lọc 3,78 L/m2.h sau khi biến tớnh cỏc giỏ trị này đó tăng lờn 11,71 L/m2.h.bar và 3,97 L/m2.h. Và khi biến tớnh GO/TiO2 thỡ đạt được 13,62 L/m2.h.bar và 5,61 L/m2.h. Chứng tỏ tính ưa nước của màng đó được cải thiện sau khi biến tớnh. Sự cải thiện tính năng tỏch lọc của màng càng được thể hiện rừ hơn qua bảng 3.4 và hỡnh 3.11.
Bảng 3.4. Sự tăng giảm năng suṍt lọc (J/Jo) và độ thṍm nước (Jw/Jwo); độ lưu giữ của màng nền PSf, màng biến tớnh PSf/GO và PSf/GO-TiO2
Màng
Thụng số PSf PSf/GO PSf/GO-TiO2
Đụ̣ tăng giảm đụ̣ thấm nước
(Jw/Jwo) 1,00 1,21 1,41 Đụ̣ tăng giảm năng suất lọc (J/Jo) 1,00 1,05 1,48 Đụ̣ lưu giữ (R %) 17,24 37,93 64,29
Hỡnh 3.11. Độ thṍm nước, năng suṍt lọc và độ lưu giữ của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2
Nhận thấy rằng, so với màng biến tớnh, màng nền PSf cú đụ̣ thấm nước, năng suất lọc đều rất thấp, cỏc giỏ trị này của cỏc màng PSf/GO và PSf/GO-TiO2 đó được tăng lờn đỏng kể. Đặc biệt, đụ́i với màng PSf/GO-TiO2, giỏ trị này tăng gấp gần 1,5 lần. Điều này cú thể được giải thớch là do màng biến tớnh bởi GO-TiO2 cú tính ưa nước hơn so với màng nền PSf. Nếu so sỏnh đụ̣ lưu giữ
của màng PSf và cỏc màng biến tớnh thỡ thấy cú sự tăng khỏ mạnh từ 17,24 % lờn 64,29 %. Kết quả này khỏ phự hợp với ảnh SEM, bề mặt cỏc màng biến tính đó chặt khít hơn rất nhiều so với màng nền, đặc biệt với màng phủ GO và TiO2.
Bờn cạnh đú, kết quả đo đụ̣ thấm nước và năng suất lọc thỡ hoàn toàn phự hợp với kết quả đo gúc thấm ướt của màng (thể hiện ở bảng 3.5 và hỡnh 3.12).
Bảng 3.5. Gúc tiếp xỳc của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2
Màng PSf PSf/GO PSf/GO-TiO2
WCA (o) 83,4 76,2 60,2
Hỡnh 3.12. Hỡnh ảnh gúc thṍm ướt của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2
Sau khi biến tớnh, vật liệu GO và GO-TiO2 đó làm cho gúc thấm ướt bề mặt màng giảm xuụ́ng từ 83,4o (đụ́i với màng PSf) cũn 76,2o (đụ́i với màng PSf/GO) và 60,2o (đụ́i với màng PSf/GO-TiO2). Như vậy, khi biến tớnh màng với GO hay GO-TiO2, tính năng lọc tỏch của màng đó được cải thiện rừ do màng đó trở nờn ưa nước hơn.
Kết quả khảo sỏt đụ̣ giảm năng suất lọc theo thời gian của màng nền PSf và cỏc màng biến tớnh với GO và GO-TiO2 được thể hiện trờn hỡnh 3.13.
Hỡnh 3.13. Độ duy trỡ năng suṍt lọc của màng nền PSf và cỏc màng biến tớnh PSf/GO và PSf/GO-TiO2
Cú thể thấy, cả màng nền và màng biến tính đều cú xu hướng giảm năng suất lọc do hiện tượng tắc màng. Tuy nhiờn, cỏc màng khỏc nhau thỡ đụ̣ duy trỡ năng suất lọc là khỏc nhau. Đụ́i với màng nền PSf, tụ́c đụ̣ suy giảm năng suất lọc nhanh hơn và nhiều hơn so với hai màng biến tính. Năng suất lọc của màng PSf giảm nhanh, sau 60 phỳt lọc, năng suất lọc chỉ cũn 43,8 % so với thời điểm ban đầu. Với cỏc màng biến tớnh PSf/GO và PSf/GO-TiO2, đụ̣ giảm năng suất lọc cú phần chậm hơn so với màng nền, sau 60 phỳt thỡ năng suất lọc của màng PSf/GO đạt 45,9 % và màng PSf/GO-TiO2 cũn 49,98 % so với ban đầu.
Kết quả so sỏnh hệ sụ́ tắc nghẽn bất thuận nghịch giữa màng nền và cỏc màng biến tính được đưa ra trong bảng 3.6 và hỡnh 3.14 cho thấy cỏc màng biến tớnh đều cú hệ sụ́ tắc nghẽn bất thuận nghịch thấp hơn so với màng nền.
Bảng 3.6. Hệ số tắc màng bṍt thuận nghịch của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2 Màng Thụng số PSf PSf/GO PSf/GO-TiO2 Hệ sụ́ tắc màng thuận nghịch (%) 53,09 47,96 35,09
Hỡnh 3.14. Hệ số tắc màng bṍt thuận nghịch của cỏc màng PSf, PSf/GO và PSf/GO-TiO2
Như vậy, việc biến tớnh bề mặt màng PSf bằng GO và GO-TiO2 đó cải thiện rừ rệt tớnh chất bề mặt màng, màng trở nờn ưa nước và hiệu quả tỏch lọc cũng như khả năng chụ́ng cũng đó được nõng cao.