Elaboration and characterization of thin film composite membranes

Abstract

Abstract This work aims at the elaboration of synthesis of the membranes based on polymers and lipases of a vegetable nature (crude extracts of oil seeds: watercress and sesame seeds) to be used as biocatalysts with deferent fractions in order to optimize it. This thin film composite membrane was carried out with PVA (Polyvinyl Alcohol) and PSS (polystyrene sulfonate) in the presence of vegetable lipases. In order to study the characterization of the resulted thin films several technics are used like Ultraviolet-visible spectroscopy, X-ray diffraction, Fourier Transform Infrared Spectroscopy in FTIR transmission and optical microscopy. The objective of this combination of biocatalytic functionalities with PVA membranes has led to the development of biocatalytic PVA membranes, which synergistically harness the desirable properties of PVA and the selective catalytic activity of embedded biocatalysts. Résumé Ce travail vise l'élaboration de la synthèse des membranes à base de polymères et de lipases d'origine végétale (extraits bruts de graines oléagineuses : cresson et graines de sésame) à utiliser comme biocatalyseurs avec différentes fractions afin de les optimiser. Cette membrane composite en film mince a été réalisée avec du PVA (l’alcool polyvinylique) et du PSS (polystyrène sulfonate) en présence de lipases végétales. Afin d'étudier la caractérisation des films minces obtenus, plusieurs techniques sont utilisées, telles que la spectroscopie ultraviolet-visible, la diffraction des rayons X, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier en transmission FTIR et la microscopie optique. L'objectif de cette combinaison de fonctionnalités biocatalytiques avec des membranes de PVA a conduit au développement de membranes de PVA biocatalytiques, qui exploitent de manière synergique les propriétés souhaitables du PVA et l'activité catalytique sélective des biocatalyseurs intégrés. ملخص يهدف هذا العمل إلى إعداد أغشية قائمة على البوليمرات والليبازات ذات الطبيعة النباتية )المستخلصات الخام لبذور الزيت: الجرجير وبذور السمسم( لاستخدامها كعوامل حيوية مع أجزاء مختلفة من أجل تحسينها. تم إعداد هذ ا الغشاء المركب الرقيق باستخدام "بولي فينيل الكحول" و "بوليمار ستيرين سلفونات" بوجود الليبازات النباتية. لدراسة خصائص الأفلام الرقيقة الناتجة، تم استخدام تقنيات عدة مثل الطيف الضوئي المرئي فوق البنفسجي، حيود الأشعة السينية، الطيف الكهرومغناطيسي بالأشعة تحت الحمراء، والميكروسكوبية الضوئية. الهدف من هذا الجمع بين الوظائف الحيوية التحفيزية وأغشية "بولي فينيل الكحول " أدى إلى تطوير أغشية "بولي فينيل الكحول" الحيوية التحفيزية، التي تستفيد بشكل متكامل من الخصائص المرغوبة ل "بولي فينيل الكحول" والنشاط التحفيزي الانتقائي للعوامل الحيوية المدمجة .