ساخت و تعیین مشخصات غشای نانوکامپوزیت psf/mcm-41 و مطالعه خواص گاز تراوایی آن

در این تحقیق، نانوذرات مزوپروسmcm-41 با استفاده از تترا اتوکسی سیلان (teos) به عنوان منبع سیلیکا و ستیل تری متیل آمونیوم برمید (ctab) به عنوان عامل ساختار دهنده، ساخته شدند. سطح نانوذرات مزوپروس mcm-41به منظور توزیع بهینه آنها در ماتریس پلیمر پلی سولفون و همچنین سازگاری مناسب بین آنها و شبکه پلیمر توسط دو ماده tmcsو aptesتحت عملیات اصلاحی قرار گرفت. حذف ماده فعال سطحی(ctab)نمونه ی اصلاح نشده توسط کلسیناسیون و حذف این ماده در نمونه های اصلاح شده توسط عملیات استخراج صورت پذیرفت. تعیین مشخصات ذرات ساخته شده توسط چندین روش شاملxrd، tem، آنالیز اندازه ذرات، جذب نیتروژن و tga انجام شد. سه گروه غشا توسط این سه نوع نانو ذرات، اصلاح نشده کلسینه شده، اصلاح شده با tmcs و اصلاح شده با aptes با درصد های وزنی 10، 20 و40 از mcm-41 در ماتریس پلیمرpsf ساخته شدند. sem و tga به ترتیب به منظور بررسی کیفیت پوشش دهی و همچنین پایداری حرارتی نانو ذرات مورد استفاده قرار گرفتند. تست های تراوایی گازها به منظور تعیین کارایی غشاهای سنتز شده به کار گرفته شدند و افزایش تراوایی را برای تمامی غشاهای تست شده در قیاس با psfخالص نشان دادند. پلیمرpdms برای پوشش دهی نقایص ممکنه در سطح غشاهای نانوکامپوزیت سنتز شده، به کار رفت. بعد از پوشش دهی سطح غشاء، sem و تست های تراوایی دوباره به منظور بررسی کارایی غشا به کار گرفته شدند. تست های تراوایی پس از پوشش-دهی کاهش نسبی را در تراوایی گازها و همچنین افزایش انتخاب-پذیری co2/ch4 و o2/n2 را برای نمونه های اصلاح شده نشان دادند. اما با وجود این کاهش نسبی در تراوایی غشاهای پوشش دهی شده نسبت به غشاهای بدون پوشش، غشاهای پوشش دهی شده دارای تراوایی و همچنین انتخاب پذیری بالاتری برای گازهای ذکر شده،نسبت به غشای پلی سولفون خالص می باشند.