ساخت غشای نانوکامپوزیتی پلی وینیل الکل/سیلیکا به منظور بررسی خواص تراوایی گاز کربن دی اکسید و متان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

چکیده

در این پژوهش، بهبود خواص تراوایی گازهای کربن دی اکسید و متان با استفاده از غشاهای نانوکامپوزیت پلی وینیل الکل اتصال عرضی شده همراه با نانوذرات سیلیکا بررسی گردید و همچنین اثر درصد وزنی نانوذرات سیلیکا بر خواص تراوایی و گزینش‌پذیری گازهای کربن دی اکسید و متان مورد ارزیابی واقع شد. نتایج تراوش گازها در غشاهای نانوکامپوزیت نشان داد که غشای پلی وینیل الکل با 15 درصد وزنی سیلیکا بهترین خواص جداسازی گاز را ارائه می‌دهد و افزایش تراوایی گازهای متان و کربن دی اکسید به ترتیب 456/1و 548/7 بارر (Barrer) برای غشای 15 درصد وزنی سیلیکا می‌باشد. همچنین با افزایش میزان نانوذره از 0 تا 15 درصد وزنی تراوش‌پذیری گازها افزایش و انتخاب‌پذیری کاهش می‌یابد. طوریکه انتخاب‌پذیری غشاء نانوکامپوزیتی از 0 تا 15 درصد در حدود 55 درصد کاهش یافته و تراوایی دی اکسید کربن در غشاء بدون نانوذره در فشار 4 بار با کمترین تراوایی 4/5 بارر و با 15 درصد نانوذره در فشار 2 بار به بیشترین تراوایی در 548/7 بارر رسید. در نهایت مورفولوژی و ساختار غشای تولید شده طبق شرایط بهینه با آزمایش‌های متعدد طیف‌سنجی مادون قرمز، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایشات مشخص شد که غشای پلی وینیل الکل اتصال عرضی شده دارای ضخامت 22/22 میکرومتر می‌باشد که این ضخامت عبورپذیری خوبی را ایجاد خواهد کرد.

کلیدواژه‌ها