Taustasuolan pitoisuuden vaikutus PVAm/PAA-polyelektrolyytipäällystetyn selluloosamembraanin suodatusominaisuuksiin
Moisander, Minja (2025)
Kandidaatintyö
2025
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025052855499
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025052855499
Tiivistelmä
Selluloosamembraanit tarjoavat hyvät suodatusominaisuudet, mutta niiden laajempaa käyttöä estää selluloosan alttius mikrobien aiheuttamalle hajottamiselle. Mahdollinen ratkaisu tähän on PVAm/PAA (polyvinyyliamiini/polyakryylihappo)-polyelektrolyyttipäällystys, sillä PVAm:lla on kirjallisuuden perusteella todettu olevan antibakteerisia ominaisuuksia. Polyelektrolyyttipäällystykset ovat usein hyvin tiiviitä niiden voimakkaiden elektrostaattisten vuorovaikutusten takia, jolloin taustasuolapitoisuutta muokkaamalla voidaan vaikuttaa päällystettyjen kalvojen suodatusominaisuuksiin. Tämän työn tarkoituksena on tutkia, kuinka taustasuolan pitoisuus PVAm/PAA-päällystysliuoksessa vaikuttaa selluloosamembraanin suodatusominaisuuksiin.
Työssä tehtiin suodatuskokeita PVAm/PAA-päällystetyille selluloosamembraaneille, joiden päällystyksen taustasuolan pitoisuus sekä polyelektrolyytti-kerrosten määrät vaihtelivat. Suodatuskokeiden perusteella kalvoille määritettiin läpäisevyydet, MWCO-arvot ja suola- sekä neutraalien liuenneiden yhdisteiden -retentiot, joiden avulla arvioitiin taustaustasuolan pitoisuuden vaikutusta PVAm/PAA päällystettyjen selluloosamembraanien suodatusominaisuuksiin.
Tulosten perusteella taustasuolan pitoisuudella ei ollut kovin suurta merkitystä kalvojen suodatusominaisuuksiin. Lisäksi havaittiin, että mitä enemmän päällystyksissä oli polyelektrolyytti-kerroksia, sitä pienempi vaikutus taustasuolalla oli. PVAm/PAA-päällystetty selluloosamembraani kesti suuria suolapitoisuuksia, ja sen MWCO-arvoksi määritettiin jopa 300 Da, mikä osoittaa sen olevan mahdollisesti kilpailukykyinen nanosuodatuskalvo.
Työssä tehtiin suodatuskokeita PVAm/PAA-päällystetyille selluloosamembraaneille, joiden päällystyksen taustasuolan pitoisuus sekä polyelektrolyytti-kerrosten määrät vaihtelivat. Suodatuskokeiden perusteella kalvoille määritettiin läpäisevyydet, MWCO-arvot ja suola- sekä neutraalien liuenneiden yhdisteiden -retentiot, joiden avulla arvioitiin taustaustasuolan pitoisuuden vaikutusta PVAm/PAA päällystettyjen selluloosamembraanien suodatusominaisuuksiin.
Tulosten perusteella taustasuolan pitoisuudella ei ollut kovin suurta merkitystä kalvojen suodatusominaisuuksiin. Lisäksi havaittiin, että mitä enemmän päällystyksissä oli polyelektrolyytti-kerroksia, sitä pienempi vaikutus taustasuolalla oli. PVAm/PAA-päällystetty selluloosamembraani kesti suuria suolapitoisuuksia, ja sen MWCO-arvoksi määritettiin jopa 300 Da, mikä osoittaa sen olevan mahdollisesti kilpailukykyinen nanosuodatuskalvo.