بررسی خواص جداسازی گاز توسط غشا آلیاژ پلیمری پلی یورتان / پلی ( اتر بلوک آمید ) و اثر نانو ذرات سیلیکا بر آن

این پژوهش شامل تهیه و مشخصه یابی غشا پلی یورتان، غشاهای آلیاژی پلی یورتان/پلی(اتر بلوک آمید) و همچنین غشاهای نانو کامپوزیت پلی یورتان/ پلی(اتر بلوک آمید)/سیلیکا به منظور بررسی خواص جداسازی گاز می باشد. پلی یورتان توسط روش پلیمریزاسیون دو مرحله ای از مواد اولیه ایزوفورن دی ایزوسیانات (ipdi)، پلی تترامتیلن گلایکول (ptmg) با وزن مولکولی 2000 گرم بر مول ، 4،1-بوتان دی آمین (bda) و 1،4- بوتان دی ال(bdo) در نسبت مولی از دی ایزوسیانات:زنجیرگسترنده:پلی ال، 1:2:3 به منظور بدست آوردن ساختار مولکولی مورد نظر تهیه شد. یک گروه از پلی(اتر بلوک آمید) mv3000 و mh1657 به منظور تهیه غشاهای آلیاژی پلی یورتان/پلی(اتر بلوک آمید) انتخاب شدند. اثر ترکیب درصد آلیاژ و درصد وزنی نانو ذرات سیلیکا بر خواص تراوایی گازهای نیتروژن، اکسیژن، متان و دی اکسیدکربن مورد بررسی قرار گرفت. همه غشاها توسط روش جدایش فازی گرمایی تهیه شدند. به منظور بررسی اثر ترکیب درصد پلی(اتر بلوک آمید) بر خواص جداسازی گاز غشاهای آلیاژی پلی-یورتان/پلی(اتر بلوک آمید)، غشاهای آلیاژی در ترکیب درصدهای متفاوت از پلی(اتر بلوک آمید) تهیه شدند و مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص فیزیکی و شیمیایی غشاهای آلیاژی تهیه شده توسط آزمون های ft-ir، xrd و sem مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی ft-ir غشاهای آلیاژی تهیه شده نشان می دهد که با ورود پلی(اتر بلوک آمید) به بستر پلی یورتان، جدایش فازی موجود بین قطعه سخت و نرم کاهش می یابدکه ناشی از ایجاد پیوند هیدروژنی بین گروه oh پلی(اتر بلوک آمید) و گروه n-h موجود درقطعه سخت پلی یورتان می باشد. نتایج بدست آمده از آزمون پراش پرتو ایکس نشان می دهد که با افزایش پلی(اتر بلوک آمید) ارتفاع قله مربوط به نواحی بلوری در نمونه ها افزایش می یابد. تصاویر sem تهیه شده نشان می دهد که آلیاژهای پلی-یورتان/پلی(اتر بلوک آمید)، آلیاژهای امتزاج ناپذیر سازگار بوده که با افزایش مقدار پلی(اتر بلوک آمید) همگنی نمونه ها افزایش می یابد. نتایج عبور گازها نشان می دهد که با افزایش مقدار پلی(اتر بلوک آمید) در غشاهای آلیاژی، تراوایی گازها کاهش و گزینش پذیری افزایش می یابد. پس از انتخاب غشا آلیاژی مناسب، به منظور بررسی اثر نانوذرات سیلیکا بر خواص تراوایی غشاهای آلیاژی، نانوذرات سیلیکا به روش سل- ژل ساخته شد و غشاهای نانوکامپوزیتی پلی یورتان/پلی(اتر بلوک آمید)/سیلیکا بر پایه غشاهای آلیاژی حاوی نسبت 40 : 60 از پلی یورتان:پلی(اتر بلوک آمید) تهیه شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون های ft-ir و sem بیانگر توزیع مناسب نانو ذرات در بستر آلیاژها بود. نتایج آزمون xrd نشان داد که با افزایش مقدار نانو ذرات در غشاهای نانوکامپوزیتی از میزان بلورینگی نمونه ها کاسته می شود. افزایش نانو ذرات (از 5/2 تا 20 درصد وزنی) در غشاهای آلیاژی منجر به کاهش تراوایی گازها و افزایش گزینش پذیری شد.