ساخت غشاي نانوكامپوزيت پليمري بر پايه‌ي پلي‌ اتيلن‌اكسايد براي تراوش ترجيحي دي‌اكسيدكربن

كارشناسي ارشد

پليمرهايي كه اكسيژن اتري قطبي در ساختار خود دارند، به ‌دليل فعل و انفعال با مولكول دي‌اكسيدكربن و با توجه به خاصيت چهار قطبي لحظه اي اين مولكول، تراوش بالايي را از خود نشان داده اند. اين پليمرها براي جداسازي CO2 از مولكول هاي كوچكتر مثل هيدروژن به عنوان غشاي گزينش‌پذير معكوس، استفاده مي شوند. ولي به ‌دليل حضور فاز بلوري، تراوش پذيري اين پليمرها پايين است. بنابراين محققان به منظور كاهش فاز بلوري و افزايش تراوش پذيري گاز در غشاهاي پليمري، به طور گسترده دو روش كوپليمر كردن و آلياژ كردن را مورد مطالعه و بررسي قرار داده اند. ‌از طرفي غشاهاي پلي اتيلن اكسايد اتصال عرضي شده، روشي جديد براي ساخت غشاهاي بدون فاز بلوري (كاملا بي‌شكل) است. در اين تحقيق ساخت غشاي نانوكامپوزيت از پلي(اتيلن گليكول) دي اكريلات با وزن‌مولكولي g/mole 700، با نانوذره‌ي اكسيد روي به كمك روش پليمريزاسيون نوري، به منظور بهبود عملكرد غشاي ساخته شده، بررسي شده است. به منظور بررسي توزيع مناسب نانوذرات، از آناليز SEM-EDX استفاده شد. علاوه بر آن، به كمك آناليز DSC تعيين گرديد كه با افزايش ميزان نانوذره، دماي انتقال شيشه‌اي غشا كاهش يافت. با مشاهده ي اختلاف ناچيز بين مقادير دانسيته تجربي و دانسيته تخمين زده شده، به عدم وجود حفره در اطرف نانوذرات پي برده شد. در ادامه عملكرد غشاهاي ساخته شده توسط روش حجم ثابت تعيين گرديد و نتايج نشان دادند كه در غشاي تهيه شده با 5/4% وزني از نانوذره اكسيد روي (ZNO)، تراوش پذيري CO2 و گزينش پذيري CO2/H2 به ترتيب 60% و 32% افزايش يافته‌اند. همچنين ايزوترم هاي جذب نيز براي تمامي غشاها و پودر ZnO در دماي 35 درجه سانتي‌گراد بدست آورده شد. با مقايسه مقادير نفوذپذيري و انحلال پذيري براي غشاي نانوكامپوزيت نسبت به غشاي خالص، مشخص شد كه هر دو عامل باعث افزايش تراوش پذيري CO2 و H2، در غشاي نانوكامپوزيت شده ‌است.

196451

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر اميد بختياري

مهندسي شيمي

دكتر تورج محمدي