جداسازی گاز با غشاء بر پایه پلی آکریلونیتریل و نانوکامپوزیت آن با ذرات سیلیکا

در ا ین پژوهش، اثر افزودن نانوذرات سیلیکا بر خواص جداسازی گاز غشای پلی آکریلونیتریل مورد بررسی قرار گرفت. غشاهای نانوکامپوزیت معدنی- پلیمری یک راهکار برای بهبود خواص جداسازی غشاهای پلیمری محسوب می شوند. زیرا غشاهای نانو کامپوزیت هر دو خصوصیات آلی و معدنی از قبیل تراوش پذیری، انتخاب گری، مقاومت مکانیکی، حرارتی و شیمیایی را دارا هستند. نانوذرات سیلیکا به وسیله هیدرولیز تتراتوکسی سیلان و به روش سل-ژل سنتز گردید. غشاهای پلی آکریلونیتریل و نانو کامپوزیت پلی آکریلونیتریل- سیلیکا در حلال دی متیل فرمامید با روش اختلاط محلولی و ریخته گری و تبخیر حلال (جدایی فازی) ساخته شدند. خواص نانوذرات سیلیکا و غشاهای نانوکامپوزیت ساخته شده بوسیله آزمون طیف سنجی انتقال فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی پویشی مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. خواص تراوش پذیری غشاهای پلی آکریلونیتریل و غشاهای نانوکامپوزیت پلی آکریلونیتریل- سیلیکا با درصدهای وزنی 2/5، 5، 10، 15 و 20 با گازهای خالص (O(2), N(2 و (CO(2 در فشار 10 بار و دمای 30 درجه سانتیگراد بررسی گردید. نتایج، افزایش تراوایی گازهای (O(2), N(2 و (CO(2 را به ترتیب از 0/117، 0/294 و 1/47 بارر در غشای پلی آکریلونیتریل خالص به 0/302، 0/503 و 1/51 بارر در غشای نانوکامپوزیت 20 درصد وزنی سیلیکا نشان داد، اما گزینش پذیری (CO(2)/N(2 و (O(2)/N(2 با افزای درصد نانوذرات سیلیکا در غشاهای نانو کامپوزیت کاهش یافت. همچنین تأثیر دما و فشار بر روی خواص تراوش پذیی غشاها بررسی شد.

کلیدواژه ها:

غشا نانو کامپوزیت ، پلی آکریلونیتریل ، نانوذرات سیلیکا ، جداسازی گاز ، گزینش پذیری