تهیه غشاهای شبکه آمیخته حاوی پلی اتر بلاک آمید و نانوذرات نقره به منظور بررسی تراوایی گازهای دی اکسیدکربن، نیتروژن و متان

در میان انواع مختلف پلی اتر بلاک آمیدها، پباکس۱۶۵۷ خواص جداسازی بسیار مناسبی را برای گازهای قطبی یا میعان پذیر مانند دی اکسید کربن نسبت به سایر گازهای سبک از خود نشان می دهد. در این پژوهش از پلیمر پباکس۱۶۵۷ به عنوان فاز آلی و نانوذرات نقره به عنوان فاز معدنی، به منظور ساخت غشاهای شبکه آمیخته استفاده شد. نانوذرات نقره به عنوان پرکن ازیک طرف می تواند در زنجیره های پلیمری وارد شده و با افزایش حجم آزاد جزئی غشاها، تراوایی گاز را ارتقا بخشد. از طرف دیگر نانوذرات نقره که در کنار بخش غنی از الکترون زنجیره پلی اتیلن اکساید در کوپلیمر، به طور نسبی باردار شده اند، می تواند میل جذب غشاها را نسبت به گاز دی اکسید کربن افزایش دهد، که خود باعث افزایش نفوذپذیری گاز دی اکسید کربن نسبت به گازهای سبک در غشاهای شبکه آمیخته می گردد. تراوایی و گزینش پذیری غشاها در دما و فشارهای عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. همچنین غشاها توسط آنالیزهای FTIR ،SEM و XRD مشخصه سازی شدند. نتایج آنالیزهای انجام شده نشان داد که نانوذرات نقره بخش بلوری غشا را کاهش داده و با زنجیره آمورف کوپلیمر برهمکنش داشته، که هردو عامل می توانند باعث ارتقای ویژگی های انتقالی گازهای قطبی گردند. همچنین نتایج آزمایش های تراوایی گاز، افزایش چشمگیری در تراوایی و گزینش پذیری در دمای C° ۳۵ و فشار bar ۱۰ را نشان داد. در غشای بهینه در مقایسه با غشای خالص، گزینش پذیری CO۲/CH۴ و CO۲/N۲ به ترتیب حدود ۱۱۲ و ۷۶% افزایش یافت. از طرفی افزایش حجم آزاد جزئی در شبکه پلیمری خالص، تراوایی گاز دی اکسید کربن را تا ۱۴۱% افزایش داد.

کلیدواژه ها:

غشاهای شبکه آمیخته ، تراوایی گاز دی اکسید کربن ، کوپلیمر پباکس۱۶۵۷ ، نانوذرات نقره ، گزینش پذیری