عنوان
ساخت و ارزيابي غشاهاي شبكه آميخته (پباكس-هالوسيت) به منظور جداسازي گاز دي اكسيد كربن از متان
نويسنده اصلي
سيد محمدعلي احمدي
مقطع تحصيلي
دكترا
چكيده
امروزه فرآيندهاي غشايي به دليل دارا بودن مزاياي بسياري همچون هزينهي راهاندازي اندك، احتياج
به فضاي كم و تاثير كم بر محيط زيست، آساني عملياتي، هزينهي كم عملياتي ميتوانند جايگزيني مناسب
براي فرآيندهاي متداول پيشين باشند. تمركز اين پژوهش بر ساخت غشاهاي شبكه آميخته بوده كه داراي
شبكه پليمري مناسب با ويژگيهاي عملكردي )تراوشپذيري دياكسيد كربن و گزينشگري( قابل قبول
)پباكس( و همچنين حاوي نانوذرات مؤثر درون شبكه پليمري ميباشد. در اين تحقيق با بررسي بازده
عملكردي غشاهاي پليمري مختلف مشاهده گرديد كه از بين پليمرهاي موجود، كوپليمرهاي اترآميد به
دليل داشتن برهمكنش مطلوب با دياكسيد كربن، قابليت جداسازي مطلوبي را دارند. از اين رو در اين
تحقيق پليمر پباكس- 1657 براي ساخت غشاها انتخاب گرديد. همچنين يكي از روشهايي كه تحولات
چشمگيري در فرآيندهاي جداسازي گازي بهوجود آورده است، استفاده از پركنهايي با برهم كنش مثبت
با مولكولهاي دياكسيد كربن در شبكه پليمر ميباشد. بررسيها نشانميدهد نانولولههاي هالوسيت و
هالوسيت اصلاح سطحي شده داراي توانايي بالايي براي جذب مولكولهاي دياكسيد كربن ميباشند. در
اين پژوهش، از روش ريختهگري محلول-تبخير حلال براي ساخت غشاها استفاده ميگردد و پس از بررسي
ويژگيهاي عملكردي غشاهاي ساخته شده، خصوصيات ساختاري آنها به كمك آزمونهاي SEM ،
FESEM ، FT-IR (ATR) ، XRD و TGA مورد ارزيابي قرارميگيرند. در نهايت بهمنظور بررسي عملكرد
غشاهاي ساخته شده، آزمايش تراوشپذيري گازهاي 2CO و 4CH انجامميگيرد. آزمونهاي تراوشپذيري
گاز نتايج اميدواركنندهاي براي تراوشپذيري 2CO براي هردو غشاي هالوسيتدار و هالوسيت آمينه به
نمايش گذاشته است. براي مثال تراوشپذيري گاز 2CO در مورد غشاهاي خالص، شبكه آميخته هالوسيت
و هالوسيت اصلاح شده با بارگذاري 5 / 1 % وزني از نانوذرات در دماي °C 25 و فشار bar 4 به ترتيب 50 / 76
، 07 / 98 و Barrer 87 / 104 ميباشد در صورتيكه گزينشگري ايدهآل )4/CH2(CO غشاي هالوسيتدار
كاهش و غشاي حاوي هالوسيت اصلاح شده افزايش مييابد. نتايج گزينشگري براي اين سه غشا به ترتيب
79 / 23 ، 65 / 20 و 49 / 29 ميباشد. بيشترين تراوش پذيري و گزينش گري مربوط به غشاي ساخته شده با
نانوذرات هالوسيت اصلاح شده ميباشد. بهعنوان مثال تراوشپذيري گاز دياكسيد كربن و گزينشگري
ايدهآل اين نوع غشا با بارگذاري 5 / 1 % وزني از نانوذرات در دماي °C 25 و فشار bar 10 بهترتيب مقادير
Barrer 85 / 126 و 21 / 33 ميباشد.
شماره ركورد
204583
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
استاد راهنما
دكتر تورج محمدي