ساخت و تعیین مشخصات غشاء زئولیتی نانوساختار بر پایه α آلومینا و بررسی تراوش پذیری گازها از آن

در این پژوهش غشاهای زئولیتی سیلیکالیت-1 (زئولیت بدون آلومینیوم از خانواده mfi) و zsm-5 بر روی پایه های آلفا آلومینا با استفاده از دو روش مستقیم و رشد ثانویه سنتز شدند. برای سنتز غشاهای سیلیکالیت-1 به روش مستقیم، پایه ها در محلول شفاف قرار گرفتند و تحت شرایط هیدروترمال لایه ای از زئولیت بر روی پایه ها تشکیل شد. در این حالت غشاهایی با یک، دو و سه بار تکرار مرحله سنتز هیدروترمال تهیه شدند. غشاء تهیه شده با دو بار تکرار مرحله سنتز هیدروترمال در بین غشاهای تهیه شده به روش مستقیم از کارآیی بهتری در خصوص تراوش پذیری و انتخاب گری ایده آل گازها برخوردار بود. برای ساخت غشاهای zsm-5 و سیلیکالیت-1 به روش رشد ثانویه، ابتدا نانو زئولیت هایی در اندازه متوسط nm 45 از یک محلول شفاف سنتز شد. به کمک محلول کلوئیدی از نانو ذرات زئولیتی بدست آمده، پایه های آلومینا جوانه نشانی گردید. سپس پایه های جوانه نشانی شده، در محلول رقیق قرار گرفت و کریستال های روی سطح آن ها رشد نمود تا یک فیلم یکنواخت حاصل شد. در این قسمت غشاهای زئولیتیzsm-5 با میزان متفاوت از منبع آلومینیوم و زمان های مختلف سنتز و غشاهای سیلیکالیت-1 با تغییر زمان سنتز تهیه شدند. اثر این تغییرات بر روی پوشش تشکیل شده بر سطح غشاها به وسیله تصاویر sem گرفته شده، بررسی شد. غشاها و پودر سنتز شده، جهت تعیین مشخصات ساختاری توسط آنالیزهای xrd ،dsc، edx وtga بررسی شدند. به منظور اطلاع از ابعاد پودر سنتز شده تصویر tem کریستال های زئولیت سیلیکالیت-1 تهیه شد. غشاهای سنتز شده جهت بررسی ضخامت فیلم زئولیتی تشکیل شده توسط دستگاه sem مورد مطالعه قرار گرفتند. عملکرد غشاها توسط آزمایشات تراوش پذیری و با خوراک های گازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. میزان تراوایی گاز خالص برای بهترین غشاء ساخته شده جهت گازهای co2، n2 و ch4 به ترتیب 7-10×8/4، 7-10×91/0 و 7-10×4/1 به دست آمد.