Published January 2025 | Version v1
Conference paper Open

Improvement of Polyamide Reverse Osmosis Membranes by Coating with Ag/Chitosan Nanodispersion Prepared by Gamma Radiation

  • 1. Polymer chemistry department, National Centre for Radiation Research and Technology (NCRRT), Egyptian Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt
  • 2. Egyptian Desalination Research Center of Excellence (EDRC), Desert Research Center (DRC), Cairo, Egypt
  • 3. NanoPhotochemistry, Solar Chemistry, and Computational Chemistry Labs, Department of Chemistry, Faculty of Science, Ain Shams University, 11566 Cairo, Egypt

Description

This study aimed to develop new techniques to improve polyamide (PA) reverse osmosis (RO) membrane properties. This technique involves coating the membrane surface with silver/chitosan (Ag/CS) nanodispersion prepared by gamma radiation. Silver nanoparticles (Ag NPs) were applied to the surface with the objective of enhancing RO performance, improving antifouling properties, and increasing both salt rejection and water flux. The size of the Ag NPs in the prepared nanodispersion was assessed using transmission electron microscopy (TEM), revealing that the Ag NPs' size fell within the range of 8.8–16.2 nm. The modified membrane is characterized by different instruments such as FT-IR spectroscopy, contact angle measurement, and scanning electron microscope (SEM). The altered membrane exhibits greater surface hydrophilicity compared to the unmodified membrane, as evidenced by a 30.18% reduction in the contact angle. Also, the Ag-NPs enhanced the permeability of the polyamide membrane. The water flux of the modified membranes increased progressively at lower concentrations of nanoparticles in the range of 5 to 10 wt/wt%, then decreased using 20 wt/wt%. Moreover, the modified membrane showed better antibacterial ability against gram positive and gram-negative bacterial models, Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

Abstract (Arabic)

تهدف هذه الد ا رسة إلى تطوير تقنيات جديدة لتحسين خصائص غشاء التناضح العكسي للبولي أميد. تتضمن هذه التقنية طلاء سطح الغشاء بمعلق الفضة والكيتو ا زن النانوي المحضر بالإشعاع الجامي. تم تطبيق جزيئات الفضة النانوية على السطح بهدف تحسين أداء وكفاءة غشاء التناضح العكسي، مع زيادة قدرة كلا من رفض الملح وتدفق الماء. تم تقييم حجم جزيئات الفضة النانوية المحضرة بإستخدام المجهر الإلكتروني، مما يكشف أن حجمها يقع في حدود 8.8 - 16.2 نانومتر. تم تمييز الغشاء المعدل بأدوات مختلفة مثل التحليل الطيفي FT-IR ، وقياس ا زوية الاتصال، والمجهر الإلكتروني الماسح. يُظهر الغشاء المعدل قد اً ر أكبر من محبة الماء للسطح مقارنة بالغشاء غير المعدل، حيث يتضح ذلك من انخفاض ا زوية التلامس بنسبة 30.18 %. أيضًا، عززت جزيئات الفضة النانوية نفاذية غشاء البولي اميد. وقد ا زد تدفق الماء للأغشية المعدلة بشكل تدريجي عند التركي ا زت المنخفضة من الجسيمات النانوية في حدود 5 إلى 10 بالوزن/الوزن، ثم انخفض باستخدام 20 بالوزن/الوزن. علاوة على ذلك، أظهر الغشاء المعدل قدرة أفضل ضد البكتيريا إيجابية الج ا رم وسالبة الج ا رم، المكو ا رت العنقودية الذهبية والإشريكية القولوني.

Files

Improvement of Polyamide Reverse.pdf

Files (726.9 kB)

Name Size Download all
md5:af94e4cc3ec0d9872a9481c750a284c4
726.9 kB Preview Download

System files (4.8 kB)

Name Size Download all
Part of:
The 16. Arab Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy

Additional details

Additional titles

Original title (Arabic)
تحسين أغشية التناضح العكسي من البولي أميد بطلائها بمعلق الفضة والكيتو ا زن النانوي المحضر بالإشعاع الجامي

Publishing Information

Imprint Pagination
2 p.

Conference

Title
The 16th Arab Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy
Original Conference Title
المؤتمر العربي السادس عشر للاستخدامات السلمية للطاقة الذرية
Dates
15-19 Dec 2024
Place
Dead Sea - Hashemite Kingdom of Jordan

Optional Information