SYNTHESIS OF HIGHLY FUNCTIONALIZED NANOPARTICLES FOR WATER ULTRA-PURIFICATION

SYNTHESIS OF HIGHLY FUNCTIONALIZED NANOPARTICLES FOR WATER ULTRA-PURIFICATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (MS THESIS REPORT)
MS_Thesis_MAULIADY_SATRIA_g201806800 - FINAL E-PRINT.pdf - Draft Version
Restricted to Repository staff only until 24 May 2023.

Download (4MB)

Arabic Abstract

أدت المشكلات الصناعية الناتجة عن التطور التكنولوجي إلى إنتاج مواد ماصة شديدة المقاومة للماء / فائقة الأليف من خلال استخدام رغاوي البولي يوريثان التجارية (PUFs). تم تعديل PUFs مع جزيئات السيليكا النانوية (Si) وحمض دهني (SA) لإزالة الملوثات الزيتية والعضوية من مخاليط الزيت / الماء والمستحلب. من خلال الموجات فوق الصوتية والارتجاع عند 70 درجة مئوية لمدة 12 ساعة ، تم إنشاء PUF-Si-SA بواسطة طريقة الطلاء بالغمس. يمكن التحقق من مزيج رائع بين الكربوكسيل والهيدروكسيل والأمين والسليكا النشط من خلال العديد من تقنيات التوصيف مثل تحليل FTIR و TGA و XRD و TEM و SEM / EDX للمواد المطورة. أشارت هذه النتائج إلى أن جميع المكونات موزعة بشكل موحد في جميع أنحاء سطح PUF. كان هناك مقاومة فائقة للماء تصل إلى 158 درجة والتي لوحظت في زاوية ملامسة الماء (WCA). علاوة على ذلك ، أظهرت PUFs المعدلة تعزيزًا لسعة امتصاص PUF المعدلة حتى 40 مرة من كتلتها الأولية ، ومتوسط كفاءة الفصل أعلى من 98.0 ٪ مع تدفق مخترق أعلى بقدر 6000-7000 لتر. ومن المثير للاهتمام ، أنه يمكن أيضًا تعديل هذه المادة بواسطة PDA على سطح PUF الأصلي الخاص بها وإنتاج PUF-PDA-Si-SA الجديد. كانت هذه المادة الجديدة تؤدي نتائج وقدرات أداء أفضل مقارنةً بـ PUF-Si-SA لجميع اختبارات الفصل والأداء. نظرًا لأن هذه المواد المركبة النانوية قادرة على أن تكون أداءً طويل الأمد ومادة مستقرة حرارياً في ظل ظروف بيئية قاسية ومختلفة ، فإنها يمكن أن تمثل مادة ماصة واعدة في المستقبل الكلمات المفتاحية: البولي يوريثين ، المركبات النانوية ، الفصل ، مقاومة الماء الفائق ، المستحلب ، الزيت / الماء

English Abstract

The industrial issues produced by technology development was leading to produce superhydrophobic/superoleophilic absorbents by utilizing commercial polyurethane foams (PUFs). The PUFs were modified with silica nanoparticles (Si) and stearic acid (SA) to remove oily and organic contaminants from oil/water mixtures and emulsion. Through ultrasonication and refluxing at 70 °C for 12 hours, PUF-Si-SA was generated by the facile dip-coating method. A great combination between carboxylates, hydroxyl, amine, and silica active surface can be investigated by several characterization techniques such as FTIR, TGA, XRD, TEM, SEM/EDX analysis of the developed materials. These results indicated that all components are uniformly distributed throughout the surface of the PUF. There was a superhydrophobicity up to 158° that has been observed in the water contact angle (WCA). Moreover, the modified PUFs exhibited the enhancement of the modified PUF absorption capacity up to 40 times from its initial mass, average separation efficiency above 98.0 % with higher permeated flux as much as 6000-7000 L.m-1h-2. Interestingly, this material was also can be further modified by PDA on its original PUF surface and produce the new PUF-PDA-Si-SA. This new material was performing better performance results and capability compared to PUF-Si-SA for all the separation and performance tests. Because these nanocomposite materials are capable of being a long-term performance and a thermally stable material under various and harsh environmental conditions, they could well represent as a promising absorbent in the future. Keywords: Polyurethane, nanocomposites, separation, superhydrophobic, emulsion, oil/water

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemistry
Department: College of Chemicals and Materials > Chemistry
Committee Advisor: Saleh, Tawfik Abdo
Committee Members: Al Hamouz, Othman Sadeq and Jalilov, Almaz
Depositing User: MAULIADY SATRIA YUSRI
Date Deposited: 25 May 2022 06:27
Last Modified: 25 May 2022 06:27
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142116