İlker POLATOĞLU, Suat Bahar BAŞTÜRK, Yılmaz YÜREKLİ

Filtrasyon Membranların Üretim ve Karakterizasyon Yöntemleri

Bu çalışma, teknolojik arıtma ve saflaştırma sistemlerinde son yıllarda yoğun bir şekilde kullanılan filtrasyon membranlarının üretim ve karakterizasyon yöntemleriyle ilgili bilgiler içermektedir. Sıvı faz ayırma sistemlerinde kullanılan ultrafiltrasyon membranlarının etkinliğinin artırılması için faz dönüşüm prensibine dayalı asimetrik yapıda üretilen membranların üretim koşulları ve membranlara fonksiyonellik kazandırmak için yapılan yüzey modifikasyon işlemleri tartışılmaktadır. Elektrostatik kuvvetlere dayalı zıt yüklü polielektrolitler ile yüzeyin kendiliğinden kat-kat kaplanmasının biyomakromolekül immobilizasyonu için stabilitenin uzun süreler korunabilmesi ve bu tabakaların dinamik koşullarda akışa karşı önemli bir direnç gerçekleştirmemesi yöntemin avantajları arasında sıralanmaktadır. Yüzey modifikasyon işlemlerinin gerçekleşip gerçekleşmediğiyle ilgili uygulanan karakterizasyon metotları ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmektedir

Fabrication and Characterization Techniques of Filtration Membranes

This study includes knowledge about fabrication and characterization of filtration membranes which has been recently used intensively in technological treatment and purification systems. In order to enhance the effectiveness of the ultrafiltration membranes used in liquid phase separation processes, the fabrication conditions of the asymmetric membranes produced by the phase inversion principle and surface modification treatments for providing functionalities to the membranes are discussed. For the bio-macromolecules immobilization, protecting stabilities in a prolonged time and the negligible resistance of the layers against flux under dynamic conditions are among the advantageous of the layerby-layer self-assembly which is based on the electrostatic forces between oppositely charged polyelectrolytes. In order to understand whether or not the surface modification treatments are successfully achieved, the characterization methods applied are discussed in detail

PDF

___

Loeb, S.; Sourirajan, S. Seawater Demineralization by Means of an Osmotic Membrane, Adv. Chem. Ser. 1963; 38, 117-132.
Sourirajan, S. Reverse Osmosis and Synthetic Membranes; National Research Council of Canada, Ottawa, Canada, 1977; 598 pp. [3]
Bioseparations. In the Polymer Applications for Biotechnology; Soane, S.D. Edss; Prentice Hall; Englewood Cliffs, New Jersey. 1992; 64-97.
For [4] Ward, R.A.; Feldhoff, P.W.; Klein, E.; Membrane Materials for Therapeutic Applications in Medicine. In the Materials Science of Synthetic Membranes; Lloyd R.D. Eds.; ACS Symposium Series No.269; American Chemical Society; Washington, D.C. 1985; 99-118.
Hoogeven, N.G.; Cohen-Stuart, M.A.; Fleer, G.J.; Böhner, M.R.; Formation and Stability of Multilayers of Polyelectrolytes; Langmuir. 1996; 12, 3675-3681.
Ladam, G.; Schaad, P.; Voegel, J.C.; Schaaf, P.; Deche, G.R.; Cuisinier, F.; In SituDdetermination of the Structural
Polyelectrolyte Multilayers; Langmuir. 2000; 16, 1249- 1255. of Initially
Deposited [7] Decher, G.; Hong, J.D.; Buildup of Ultrathin Multi- layer Films by a Self-Assembly Process, 1 Consecutive Adsorption of Anionic and Cationic Bipolar Amphiphiles on Charged Surfaces; Macromol. Chem.; Macromol. Symp. 1991, 46, 321-327.
Lajimi, R.H.; Abdallah, A.B.; Ferjani, E.; Roudesli, M.S.; Deratani, A.; Change of the Performance Properties of
Membranes by Surface Adsorption of Polyelectrolyte Multilayers; Desalination. 2004; 163, 193-202.
Vipavee, P.; Thomas, J.M.; Stepwise Polymer Surface
Deposition; Macromolecules. 1998; 31, 1906-1914.
Chemistry-Layer-by-Layer [10] Nguyen, Q.T.; Ping, Z.; Nguyen, T.; Rigal, P.; Simple
Biomacromolecules onto Membranes of Different Types; J. Membr. Sci. 2003; 213, 85-95.
of [11] Smuleac, V.; Butterfield, D.A.; Bhattacharyya, D.; Layer-by-layer-Assembled Microfiltration Membranes for Biomolecule Immobilization and Enzymatic Catalysis; Langmuir. 2006; 22, 10118-10124.
Datta, S.; Cecil, C.; Bhattacharyya, D.; Functionalized Assembly
Polymerization of Acrylic Acid for Applications in Enzymatic Catalysis. Ind. Eng. Chem. Res. 2008; 47, 4586-4597.
byLayer-byLayer and in of
Situ [13] Gabrovska, K.; Georgieva, A.; Godjevargova, T.; Stoilova. Chitosan
Immobilization; J. Biotechnol. 2007; 129, 674-680. Membranes for
Urease [14] Chen, J.R.; Wakida, T.; Studies on the Surface Free Energy and Surface Structure of PTFE Film Treated with low Temperature Plasma; J. Appl. Polym. Sci. 1997; 63, 1733-1737.
Mahlicli, F.Y.; Altinkaya, S.A.; Yurekli, Y.; Preparation and Characterization of Polyacrylonitrile Membranes Modified with Polyelectrolyte Deposition for Separating Similar Sized Proteins; J. Membr. Sci. 2012; 415-416, 383-390.
Yurekli Y.; Altinkaya S.A.; Catalytic Performances of Chemically Immobilized Urease Under Static and Dynamic Conditions: A Comparative Study; J. Mol. Catal B: Enzym. 2011; 71, 36-44.
Sima, S.L.; Hec, T.; Tscheliessniga, A.; Muellera, M.; Tan, R.B.H.; Jungbauer, A.; Protein Precipitation by Polyethylene Glycol: A Generalized Model Based on Hydrodynamic Radius" J. Biotechnol. 2012; 157, 315- 319.
Huang, J.; Zhang, K.; Wang, K.; Xie Z.; Ladewig, B.; Wang, H.; Fabrication of Polyethersulfone- Mesoporous Silica Nanocomposite Ultrafiltration Membranes with Antifouling Properties" J. Membr. Sci. 2012; 423-424, 362-370. 181