ساخت و شناسایی غشای کامپوزیتی ماتریمید شبکه‌ای شده - پلی‌وینیلیدن فلوئورید برای جداسازی گاز هیدروژن از نیتروژن

Authors

  • حمیدرضا سنایی پور اراک، دانشگاه اراک، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، کدپستی 8349-8-38156
  • علی کارگری تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی شیمی، آزمایشگاه تحقیقاتی فرایندهای غشایی، صندوق پستی 4413-15875
  • محمود اسماعیلی پور ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ماهشهر، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 6351977439
Abstract:

در پژهش حاضر، غشای دولایه کامپوزیتی به روش پوشش ­دهی، به ­وسیله ماتریمید 5218 به­ عنوان لایه گزینشی بر غشای نامتقارن متخلخل پلی­ وینیلیدن فلوئورید به­ عنوان زیرلایه ساخته شد. اثر شبکه ­ای­ کردن شیمیایی ماتریمید به­ کمک اتیلن دی­ آمین بر خواص انتقال گاز خالص در غشا بررسی شد. آزمون تراوایی گازهای هیدروژن و نیتروژن در غشاهای مدنظر در دمای °25 و فشار 2 تا 8bar انجام شد. میکروسکوپی الکترونی پویشی برای مشاهدات شکل­ شناسی غشا به­ کار گرفته شد. غشای ماتریمید پیش و پس از شبکه­ ای­ شدن به ­وسیله طیف­ سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه، پراش پرتو X و اندازه­ گیری چگالی بررسی شد. نتایج طیف‌سنجی زیرقرمز نشان داد، در اثر شبکه ­ای­ شدن، گروه ­های ایمیدی زنجیرهای ماتریمید به گروه­ های آمیدی تبدیل می ­شوند. نتایج پراش پرتو X نشان داد، پس از شبکه‌ای­ شدن فاصله بین زنجیرهای پلیمر کاهش می ­یابد. به­ کمک اندازه­ گیری چگالی و محاسبه حجم آزاد جزئی لایه گزینشی غشاها نشان داده شد، در اثر واکنش شبکه­ ای­ شدن، چگالی افزایش و حجم آزاد جزئی کاهش می­ یابد. همچنین، با افزایش غلظت عامل شبکه ­ای­ کننده پلیمر، تراوایی گازها در غشا به مقدار قابل توجهی کاهش می­ یابد که می­ تواند ناشی از کاهش ضریب نفوذ گازها در اثر تراکم زنجیرهای پلیمر بوده و نشان داده شد، این کاهش تراوایی، برای نیتروژن بیشتر از هیدروژن است. بر اثر اصلاح غشا به­ کمک شبکه ­ای­ کردن، گزینش ­پذیری H2/N2 در فشار bar 2 از 56/5 برای غشای ماتریمید خالص به 79/4 برای غشای کامپوزیتی شبکه ­ای شده با %12 وزنی اتیلن دی ­آمین، افزایش یافت. اثر فشار بر تراوایی غشاها بررسی شد و نتیجه آن با کاهش تراوایی گازهای دارای انحلال­ پذیری کم در اثر ازدیاد فشار گاز در پلیمرهای شیشه‌ای مطابقت داشت. همچنین با افزایش فشار، گزینش ­پذیری H2/N2 برای غشاهای دارای مقادیر کم اتیلن دی ­آمین (%4-0) روند کاهشی دارد و سپس در مقدار %8 ثابت می شود. در نهایت، با افزایش اتیلن دی­ آمین به %12 وزنی گزینش­ پذیری تقریباً روند افزایشی دارد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

اصلاح خواص غشای پلی(اتر-b-آمید) با استفاده از گلیسرول برای جداسازی گاز CO2/N2

فرضیه: جداسازی کربن‌ دی‌اکسید (CO2) از گازهای خروجی دودکش‌ها به‌‌عنوان گاز گلخانه‌ای حاصل از سوختن سوخت‌های فسیلی از دغدغه‌های اصلی در کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای است. از میان فناوری‌های مختلف جداسازی گاز، فناوری غشایی به دلیل مزایای فراوان، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است.روش‌ها: در این پژوهش، غشاهای آمیخته‌ای جدیدی از پلی(‌اتر-b-‌آمید) (Pebax) به‌عنوان ساختار اسکلتی غشا و گل...

full text

تهیه و ارزیابی غشای پلیمری ترکیبی اصلاح شده به وسیله نانوذرات برای جداسازی نیتروژن از گاز طبیعی

چکیده جداسازی گازهای نیتروژن- متان از جمله فرآیندهای بسیار مهم و پرکاربرد در زمینه ارتقاء گاز طبیعی و افزایش ارزش حرارتی آن می باشد. استفاده از غشاهای شبکه آمیخته در این جداسازی می تواند به کاهش مصرف انرژی کمک فراوانی کند. در این راستا، در این تحقیق غشاهای شبکه آمیخته از ترپلیمر اکریلونیتریل- بوتادین- استایرن (abs) حاوی نانو ذرات سولفید مس و همچنین غشای abs حاوی ذرات زئولیت، تهیه و رفتار تر...

15 صفحه اول

ساخت، تعیین مشخصات و مطالعه خواص گاز تراوایی غشای متقارن نانو کامپوزیت ماتریمید - سیلیکا

پلیمرهای پلی ایمیدی (pi) با داشتن خصوصیاتی چون پایداری گرمایی و شیمیایی مناسب و گزینش پذیری بالا در جداسازی مخلوط های گازی، یکی از مناسب ترین مواد برای این جداسازی شناخته شده اند. پلیمر به کار برده شده در این پژوهش از گروه پلی ایمیدها با نام تجاری matrimid 5218 می باشد. دو نوع نانو ذره ی سیلیکای تجاری (fumed silica) اصلاح شده با عامل اکتیل سیلان و سیلیکای سنتز شده به روش سل- ژل با درصد حجمی های...

تهیه غشای ماتریس ترکیبی اتیلن وینیل استات-زئولیت 4A برای جداسازی گاز CO2/N2

سهم قابل توجهی از پژوهش‌های انجام شده در زمینه جداسازی گاز کربن دی‌اکسید (CO2)، به‌­عنوان مهم­‌ترین چالش در کنترل گازهای گلخانه‌ای، به توسعه غشاهای پلیمری جدید اختصاص یافته است. در این باره، غشاهای ماتریس ترکیبی (MMMs)، یعنی ترکیبی از ذرات جامد پراکنده شده در شبکه پیوسته پلیمر، به­‌عنوان راهکار مؤثری برای بهبود کارایی غشاهای پلیمری جداسازی گاز مطرح شده است. در این پژوهش، غشاهای ماتریس ترکیبی از...

full text

الگوسازی جداسازی انتخابی هیدروژن از مخلوط هیدروکربنی در داخل غشای زئولیتی MFI

در این پژوهش، فرایند جداسازی مخلوطی از 8 گاز شبیه‌سازی شده‌ی پالایشگاهی شامل، هیدروژن و هیدروکربن‌های سبک (C1 تا C4) به‌وسیله‌ی زئولیت MFI در گستره‌ی دمایی گسترده و نیز فشار خوراک‌های متفاوت مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی الگوی لانگ مویر بهبود یافته برای الگو کردن اطلاعات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه‌های جداسازی به واسطه‌ی غشای زئولیتی با استفاده از الگو، براساس جذب رقابتی هیدر...

full text

طراحی و ساخت غشای ماتریس آمیخته بر پایه ماتریمید و پلی اتر سولفون به منظور جداسازی دی اکسید کربن از گاز طبیعی

جداسازی دی اکسید کربن از گاز طبیعی به چندین روش صورت می گیرد که در این پژوهش از روش غشایی به دلیل مزایای فراوان آن بهره گرفته شد. غشاهای مورد نظر با حل کردن ماتریمید 5218 در حلال دی کلرومتان به روش قالب گیری از محلول با ضخامت تقریبی 20 میکرومتر تهیه شد. تراوایی گازهای خالص متان و دی اکسید کربن به وسیله واحد جداسازی غشایی اندازه گیری شد. به منظور بهبود عملکرد جداسازی از پرکن های کالیکس]4[آرن برم...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 29  issue 6

pages  505- 517

publication date 2017-01-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023