Wpływ stężenia polimeru i nanorurek węglowych na retencję kofeiny w procesie ultrafiltracji

Kofeina jest substancją należącą do grupy mikrozanieczyszczeń. Jest postrzegana jako substancja stosunkowo nieszkodliwa i łatwo rozkładalna w środowisku naturalnym, jednakże w miarę upływu czasu osiąga bardzo wysokie stężenie w wodach powierzchniowych, dlatego też istotne jest poznanie możliwości jej usuwania. W pracy przedstawiono ocenę stopnia usunięcia kofeiny w procesie ultrafiltracji z zastosowaniem membran nanokompozytowych. Zastosowano membrany nanokompozytowe z polieterosulfonu (PES) z dodatkiem jednościennych nanorurek węglowych zmodyfikowanych grupami karboksylowymi (SWCNT-COOH). Zmiany stężenia modyfikatora, a także stężenia polimeru w roztworze membranotwórczym pozwoliły na wytworzenie membran zapewniających uzyskanie wysokiej retencji kofeiny przy zachowaniu optymalnego strumienia permeatu. Osiągnięty stopień usunięcia kofeiny mieścił się w granicach 68-100 % w zależności od właściwości separacyjnych membrany. Określono również charakterystykę badanych membran, wyznaczając ich porowatość oraz stopień hydrofilowości.

Caffeine is a substance that belongs to group of microcontaminants. However it is seen as relatively harmless and easy to decompose in environment. Furthermore caffeine achieve very high concentrations in surface waters so it is important to study the possibilities of its removal. This study presents the estimation of caffeine removal during ultrafiltration process. Within the framework of this research nanocomposite membranes were prepared from poly(ethersulfone) (PES) with addition of carboxylated single-walled carbon nanotubes (SWCNT-COOH). Modification of nanotubes concentration and contribution of polymer in membrane-forming solution allowed to achieve high caffeine retention with preservation of optimal flux during filtration. Caffeine rejection varied from 68 to 100 %. It depended on separation properties of each membrane. Characteristic of studied membranes by the measurement of their porosity and hydrophilicity was also determined in this study.