Elektrik iletkenliği iyileştirilmiş polianilin membranların hazırlanma koşullarının ve kirlenme özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, öncelikle poli (2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit) (PAMPSA) ile yüklenmiş polianilin (PANI) yapısı oksidatif polimerizasyon yöntemiyle sentezlenmiş ve sentezlenen PAMPSA yüklü PANI yapısı kullanılarak grafen (Gr) katkılı, elektriksel iletkenliği iyileştirilmiş kompozit membranlar hazırlanmıştır. Hazırlanan membranların yapısal ve morfolojik olarak karakterizasyonu yapılmış, performans ve kirlenme özellikleri incelenmiş ve elektriksel temizleme çalışmaları gerçekleştirilerek elektriksel iletkenlik iyileştirilmesinin temizlemede etkinliği değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen XRD incelemeleri Gr'in membran yapısına katkılandığını doğrulamıştır. Enine kesit SEM görüntü incelemeleri hazırlanan tüm kompozit membranların süngerimsi yapıda olduğunu, Gr katkısı varlığında üst yoğun tabakanın daha gözenekli ancak daha kalın hale geldiğini göstermiştir. İletkenlik ölçümleri Gr katkısı varlığında membran yapısının elektriksel iletkenliğinin yükseldiğini, %5 oranında Gr katkılı membranın 2,16x10-3 S/cm iletkenliğe sahip olduğunu ve bu değerin Gr katkısı içermeyen membrana göre 4,2 kat daha yüksek olduğunu göstermiştir. Dışlama çalışmalarında tüm membranların BSA için %90'ın üzerinde, HA için ise %80'in üzerinde dışlama performansı sergilediği görülmüştür. Kirlenme ve basit hidrolik temizleme çalışmaları sonucunda, BSA için toplam kirlenme oranlarının Gr katkısı ve artan Gr oranı ile yükselme gösterdiği ve katkısız membranda %75 seviyesinde olan kirlenme oranı %5 Gr katkılı membranda %77,6 seviyesine yükseldiği, kirlenmenin yüksek oranda tersinmez olduğu belirlenmiştir. HA ile kirlenmede ise nispeten daha düşük oranda kirlenme ve daha yüksek oranda tersinirlik elde edilmiştir. Elektriksel potansiyel uygulaması ile gerçekleştirilen temizleme çalışmaları, elektriksel temizlemenin klasik hidrolik temizlemeye göre hem katkısız hem de %5 oranında Gr katkılı membranda daha yüksek oranda tersinir kirlenme ve akı geri kazanım oranı eldesi sağladığını, %5 oranında Gr katkılı membranda BSA için tersinir kirlenme oranının %5,8'den %39,7 seviyesine, akı geri kazanım oranının ise %28,2'den %61,9 oranına yükseltilebildiğini göstermiştir. Çalışma sonuçları, Gr katkısı ile elektriksel iletkenlik iyileştirmesinin, membranların elektriksel temizleme etkinliğini artırdığı doğrulamıştır.