ساخت غشای نانوکامپوزیتی پلی وینیل الکل/سیلیکا به منظور بررسی خواص تراوایی گاز کربن دی اکسید و متان
محورهای موضوعی : نانوموادملیحه رهبر 1 , بهاره کامیاب مقدس 2
1 - گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
2 - گروه مهندسی شیمی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
کلید واژه: نانوکامپوزیت, غشاء, تراوایی, پلی وینیل الکل, گزینش‌پذیری, نانوذرات سیلیکا,
چکیده مقاله :
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.
_||_
احمد رحیم‌پور، سید سیاوش مدائنی، غشاهای پلیمری: کاربرد، روش‌های ساخت و اصلاح آن‌ها، انتشارات دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلی، چاپ اول 1394.
C. Wong, P.S. Goh, A.F. Ismail. Journal of Materials Chemistry A, 41, 2016, 15726.
N.A. Shafie, X.L. Wen, M. Nordin, A.H. Nik, N.S. Muhammad Roil Bilad, A.P. Zulfan, H.W. Mohd Dzul, Advances in Polymer Technology, 2019, 2019, 1.
وجیهه خانی، پروین علیزاده، "بررسی اثر اندازه نانوذرات بر خواص ذخیره‌سازی هیدروژن در نانوکامپوزیت‌های هیدرید منیزیم/کربن"، نشریه نانومواد، شماره 34، 1397، 241-233.
Mosleh, M.R. Mozdianfard, M. Hemmati, G. Khanbabaei, Journal of Polymer Research, 23, 2016, 1.
H. Khdary, M.E. Abdelsalam, Journal of Chemistry, 2017, 2017, 1.
Shen,W. Huixian, L. Jindun, Z. Yatao, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 8, 2015, 1819.
N. Kajama, Y. Yildirim, U. Habu Taura, A.S. Grema, S. Abdulrahman. In Nano Hybrids and Composites, 21, 2018, 43.
Heydari, A. Moheb, M. Ghiaci, M. Masoomi, J. Appl. Polym. Sci., 128, 2013, 1640.
Seddigh, M. Azizi, E. Shirzaei Sani, Chinese Journal of Polymer Science, 32, 2014, 402.
Shameli, E. Ameri, Chemical Engineering Journal, 309, 2017, 381.
Xie, Q. Fu, J. Kim, H. Lu, Y., Zhao, Journal of membrane science, 535, 2017, 350.
Ma, Z. Yang, Z. Yao, H. Guo, Z. Xu, Journal of Colloid and Interface Science, 540, 2019, 382.
Bhattacharya, M.K. Mandal, Journal of Cleaner Production, 186, 2018, 241.
Almenningen, J. Gauteplass, L.P. Hauge, T. Barth, Journal of Petroleum Science and Engineering, 177, 2019, 880.
A. Mehrdad, N. Noorani, Separation and Purification Technology, 2019, 2019, 1.