تاثیر نانوذرات سیلیکا بر کارایی جداسازی غشای پلیمری آلیاژی ABS/PVAc برای جداسازی هلیم از متان

سال انتشار: 1393
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 357

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSSE-6-2_001

تاریخ نمایه سازی: 21 خرداد 1398

چکیده مقاله:

در دو دهه اخیر بهبود عملکرد غشاهای پلیمری برای جداسازی گازها مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. یکی از روش های عملی و مهم در این زمینه، افزودن مواد معدنی، مانند نانوذرات سیلیکا، در شبکه پلیمری و ایجاد غشای شبکه آمیخته است. در این پژوهش، نخست اثر افزودن مقادیر مختلف پلی وینیل استات (PVAc) در ترکیب با اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS) برای تشکیل غشای آلیاژی ABS/PVAc به منظور جداسازی گاز هلیم از متان، بررسی شد. سپس، با انتخاب مطلوب ترین ترکیب غشایی از نظر تراوایی هلیم و گزینش پذیری آن نسبت به متان، اثر افزودن مقادیر مختلف نانوذرات سیلیکا در شبکه این غشاء بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزودن 3 درصد وزنی نانوذره سیلیکا به غشای آلیاژی ABS/PVAc(20%) تغییرات قابل توجهی در مقدار تراوایی هلیم (از 3/6 به 59 بارر) ایجاد شد. این در حالی است که میزان گزینش پذیری از 45 به 2/6 کاهش یافت. در گام آخر برای اصلاح گزینش پذیری، اثر سازگارکنندگی لاستیک استایرن بوتادین (SBR) با اقزودن 15-3 % وزنی از آن به غشای شبکه آمیخته ABS/PVAc(20%)/SiO2(3%) آزموده شد. در نهایت مشخص شد که غشای محتوی 15 درصد وزنی SBR، با میزان تراوایی 42 بارر برای هلیم و گزینش پذیری 52 نسبت به متان، دارای مطلوب ترین خواص جداسازی می باشد. همچنین با تغییر فشار از 1 تا 8 بار، مقدار تراوایی تا فشار 4 بار کاهش یافت و در فشارهای بیشتر از آن تغییر قابل توجهی در مقادیر تراوایی مشاهده نشد.

نویسندگان

سمانه بنده علی

دانشگاه اراک

عبدالرضا مقدسی

دانشگاه اراک

علی کارگری

دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، پردیس ماهشهر، آزمایشگاه تحقیقاتی فرآیندهای غشایی (MPRL)

حمیدرضا سنایی پور

دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، پردیس ماهشهر، آزمایشگاه تحقیقاتی فرآیندهای غشایی (MPRL)