دراسة علمية في كلية العلوم حول تحضير وتوصيف أغشية بولي أميد 6/ زيوليت-Y (ZY/PA6) ودراسة خصائصها الفيزيائية والميكانيكية.

تعد أغشية التناضح العكسي RO احدى التقنيات الواعدة في السوق العالمية في مجال تحلية المياه في الوقت الحالي، وبهدف رفع كفاءة الأغشية نصف النفوذة وزيادة فاعليتها اتجهت الدراسات مؤخراً إلى تهجين الأغشية نصف النفوذة من خلال دمج مواد (لاعضوية ذات التركيب النانوي كالسليكا والكربون والزيوليت وعدد من الأكاسيد المعدنية) داخل بنية الغشاء، حيث أثبتت الأغشية الهجينة فاعليتها في تحلية مياه البحر ووحدات التناضح العكسي وأجهزة الفلترة وفي الصناعات الغذائية لأهداف متعددة.

وفي دراسة علمية أجريت بجامعة دمشق - كلية العلوم - قسم الكيمياء بعنوان (تحضير وتوصيف أغشية بولي أميد 6/ زيوليت-Y (ZY/PA6) ودراسة خصائصها الفيزيائية والميكانيكية) أثبتت البيانات التحليلية لهذه الدراسة (التركيب الكيميائي بالطريقة الرطبة وطيف FTIR) والنتائج البلورية (طيف XRD) أنّ مادة الزيوليت المحضرة عائدة إلى النوع Y، وأظهرت الصور المورفولوجية SEM أنّ بلورات الزيوليت ذات بنية بلورية محددة يغلب عليها الشكل المكعب بأبعاد خارجية تتراوح من 100-270 نانومتر، وكذلك أدت إضافة ZY إلى تعديل السطح الأملس لغشاء PA6.

حضر خلال الدراسة الزيوليت-Y لأول مرة في سورية باستعمال مفاعل حراري تطبيق محلي مُعدل من قبل الباحثين يعمل بالضغط الذاتي باستعمال الطريقة الهدروحرارية. تمّ استخدام الزيوليت المحضر في تصنيع أغشية هجينة من مادة البولي أميد 6/الزيوليت-Y (PA6/ZY).

كما تم خلال الدراسة توصيف الزيوليت والأغشية الهجينة المحضرة بمطيافية الأشعة تحت الحمراء (FTIR) وبانعراج أشعة (X) (XRD) وماسح المجهر الإلكتروني (SEM) ودراسة خواص الأغشية الفيزيائية (حجم المسام والمسامية) والميكانيكية (قوة الشدّ والانفعال) وتحديد التركيب الكيميائي للزيوليت المحضر باعتماد الطريقة الرطبة بالتحليل.

 أظهرت نتائج الدراسة للزيوليت المحضر (التركيب الكيميائي بالطريقة الرطبة وطيف FTIR) والنتائج البلورية (طيف XRD) أنّ مادة الزيوليت المحضر عائدة إلى النوع Y وأظهرت الصور المورفولوجية SEM أنّ بلورات الزيوليت ذات بنية بلورية محددة يغلب عليها الشكل المكعب بأبعاد خارجية تتراوح من 100-270 نانومتر.

  وأظهرت نتائج الدراسة أنّ صور ماسح المجهر الإلكتروني (SEM) بينت ظهور خشونة في سطح أغشية PA6/ZY مع زيادة المسامية، كما كشفت النتائج انعراج أشعة X ((XRD عن بنية مقشرة للأغشية الهجينة، وأشارت نتائج فورييه (FTIR) لأغشية PA6/ZY  إلى وجود بعض التفاعل بين PA6 وZY، والذي تجلى من خلال الزيادة الطفيفة في شدة نطاقات PA6 بعد إضافة ZY.

كما كشفت نتائج الدراسة أن قوة الشدّ والانفعال في الأغشية الهجينة تنخفض خطياً مع زيادة محتوى ZY في الغشاء. في حين زادت المسامية وقطر مسام نقطة الفقاعة تدريجيا ووصلت إلى الحد الأقصى عند إضافة 4% ZY. وتوصلت الدراسة إلى أنّ تحميل 4% من ZY في الأغشية الهجينة أعطى توازناً في الخواص المرغوبة ويمكن اعتبار الغشاء الهجين واعداً لتكنولوجيا معالجة المياه.

تعود أهمية الدراسة المنجزة الى عدد من النقاط أبرزها التمكن من تحضير الزيوليت Y لأول مرة في سورية والذي يستعمل عالمياً كمحفزات في تكرير النفط والمواد الكيميائية الإلكترونية ومحفز للتكسير التحفيزي للسوائل والصناعات الكيميائية وكمنخل جزئي، كما يمكن استعماله في معالجة المياه كونه يلعب دور مبادل أيوني إضافة إلى خواصه المازة. إضافة إلى النجاح في تحضير أغشية مهجنة من PA/Z وتوصيفها واستنتاج أنّ الغشاء ذو بنية مقشرة يرتبط فيها الزيوليت مع PA6 بروابط فيزيائية حيث تزداد مسامية الاغشية بنسب متفاوتة حسب تركيز الزيوليت داخل الغشاء. كما يلعب الزيوليت دوراً مهماً في آلية عمل الغشاء كمبادل أيوني من جهة ومنخل جزيئي من جهة اخرى.

جرى في دراسة لاحقة التحقق من أنّ الغشاء الهجين (PA6/Z-4%) يمتلك فعالية في معالجة المياه من الأصبغة واحتجاز الأملاح.

يُعد اكتشاف وتصنيع مواد مازة وأغشية هجينة جديدة لتنقية المياه من الملوثات الخطيرة، أمراً ضرورياً لتحقيق أهداف التنمية المستدامة المتعلقة بتأمين المياه النظيفة ومعالجة الصرف الصحي. ومن هنا تكتسب نتائج هذه الدراسة أهمية خاصة من خلال دعمها أهداف التنمية المستدامة المتعلقة بالصحة العامة وحماية البيئة وربط الجامعة بالمجتمع بالاستفادة من نتائج الأبحاث التطبيقي.