بررسی رفتار ترشدگی غشای الیاف ‌توخالی پلی‌پروپیلنی نانوکامپوزیتی به‌عنوان تماس‌دهنده غشایی برای حذف کربن دی‌اکسید

تماس‌دهنده‌های غشایی گاز-مایع به‌عنوان یکی از جایگزین‌های بالقوه برای حذف کربن دی‌اکسید در مقایسه با فناوری‌های متداول درنظر گرفته شده‌اند. با وجود این، ترشدگی غشاها به‌وسیله جاذب‌های مایع طی این فرایند، عملکرد تماس‌دهنده‌های غشایی را محدود می‌کند که این موضوع ضرورت استفاده از غشاهای ابرآب‌گریز را در این سامانه‌ها نشان می‌دهد. در سال‌های اخیر، استفاده از نانوذرات برای افزایش آب‌گریزی سطح غشاهای پلیمری و ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی به‌طور قابل ملاحظه‌ای مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در راستای کاهش مشکل ترشدگی غشاها، در پژوهش پیش رو از نانوذرات سیلیکای پیوندخورده با گروه‌ عاملی متیل (CH3SiO2) برای افزایش آب‌گریزی سطح غشای پلی‌پروپیلنی استفاده شد که این نانوذرات با روش سل-ژل سنتز شدند. غشاهای ساخته شده با آزمون‌های ATR-FTIR،FE-SEM،XRD  و اندازه‌گیری زاویه تماس، استحکام مکانیکی و فشار نفوذ بحرانی ارزیابی شدند. نتایج حاصل از آزمون ATR-FTIR سنتز نانوذرات سیلیکای اصلاح‌شده با عامل متیل را روی سطح غشای پلی‌پروپیلنی تأیید کرد. نتایج حاصل از اندازه‌گیری زاویه تماس نیز نشان داد، در غشاهای نانوکامپوزیتی با افزایش نسبت مولی MTES/TEOS از 1 تا 4، اندازه زاویه تماس از °125 تا °164 افزایش یافته ولی با افزایش بیشتر نسبت مولی MTES/TEOS اندازه زاویه تماس کاهش یافته است. همچنین با دقت در نتایج حاصل از اندازه‌گیری استحکام مکانیکی می‌توان دریافت، سنتز نانوذرات، استحکام کششی غشا را تا 12.8MPa افزایش داده است. در نهایت، عملکرد غشاها در تماس‌دهنده‌های غشایی برای جذب گاز کربن دی‌اکسید ارزیابی شد که نتایج حاکی از کاهش شدید شار عبوری برای غشاهای خالص در مقایسه با غشاهای نانوکامپوزیتی بود.