ساخت وتعیین مشخصات غشای نانو کامپوزیت psf/tio2 و مطالعه خواص گاز تراوایی آن

در این تحقیق ، اثر افزایش نانو ذرات tio2 بر تراوایی ، انتخاب پذیری و ساختار غشا پلی سولفون مورد بررسی قرار گرفته است. از خواص نانوذرات tio2 میتوان به قابلیت توزیع یکنواخت و تمایل کمتر به تشکیل توده اشاره کرد. پلیمر استفاده شده در ساخت غشا شبکه ترکیبی پلی سولفون می باشد. توزیع یکنواخت نانوذرات از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد و مورفولوژی غشا شبکه ترکیبی است. توزیع نانوذرات tio2 و توده های تشکیل شده در شبکه پلیمر با آنالیزهای دستگاهی sem و tem بررسی شده است. تغییرات مورفولوژی و ساختار شبکه پلیمر در اثر افزایش نانوذراتtio2، توسط semافزایش فاصله زنجیرهای پلیمر، توده های نانوذرات در شبکه و تشکیل حفرات را نشان داده است. همچنین توسط روش حرارتی وزن سنجی(tga)، گرما سنجی دیفرانسیلی(dsc) میزان حلال باقی مانده در شبکه پلیمر و تغییرات حرارتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است .پیوند های موجود در غشاهای ساخته شده با روش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز ftir)) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از ارزیابی غشاها نشان داد که اضافه کردن نانوذرات tio2 به ساختار غشای پلیمری غالبا سبب افزایش تخلخل بیشتر غشا و در نهایت افزایش تراوایی غشا شبکه ترکیبی برای گازهای هیدروژن ، متان و دی اکسید کربن می گردد. برای نمونه در غشاهای 15% وزنی پلیمر تراوایی غشای حاوی 10% نانوذره نسبت به گازهای متان و دی اکسیدکربن به ترتیب 200% و 400% رشد داشته است، که ناشی از کاهش تراکم زنجیرهای پلیمری و وجود حفراتی که در ساختار شبکه ای غشا ایجاد شده است.