بررسی عملکرد غشاهای متقارن و نامتقارن شبکه آمیخته Matrimid/MIL-53 در جداسازی گاز دی اکسیدکربن از متان

در این تحقیق به بررسی اثر ذرات MIL-53، بر خواص غشای ماتریمید در جداسازی دی اکسیدکربن/متان، پرداخته شده است. از MIL-53 که یک چارچوب آلی فلزی با حفراتی با ساختار ویژه بوده و گزینش پذیری قابل توجهی نسبت به گاز دی-اکسیدکربن دارد، به عنوان افزودنی استفاده شده است. به منظور بررسی ساختار غشاهای شبکه آمیخته با ترکیب درصدهای مختلف از ذرات MIL-53، غشاهای مورد نظر به دو روش متقارن و نامتقارن ساخته شدند. ساختار مقطع عرضی غشاها با استفاده از تصاویر SEM مورد ارزیابی قرار گرفت و همچنین تراوایی هر یک از گازها سنجیده شد. تصاویر SEM نشان دادند که برهم کنش مناسبی بین ذره و پلیمر وجود داشته و ذرات از پراکندگی یکنواختی در شبکه پلیمری برخوردار بودند. نتایج آزمون تراوایی گاز در هر دو نوع غشای تهیه شده نشان داد که افزایش درصد وزنی MIL-53 موجب افزایش تراوایی و گزینش پذیری شده است. تراوایی گاز دی اکسیدکربن از GPU 056/0 در غشای پلیمری خالص متقارن به GPU 113/0 در غشای شبکه آمیخته متقارن حاوی 15% وزنی از ذرات MIL-53افزایش یافت. همچنین گزینش-پذیری دی اکسیدکربن/متان در غشاهای متقارن از رشد 85 درصدی برخوردار بود و به 8/51 رسید. نتایج نشان دادند که متان و دی اکسیدکربن در غشاهای شبکه آمیخته نامتقارن از تراوایی بسیار بالاتر و در حدود 100 برابر مقادیر متناظر در غشاهای متقارن برخوردار بودند.

کلیدواژه ها:

غشای ماتریس مرکب ، جداسازی گازی ، ماتریمید ، تراوایی