بررسی تاثیر افزودن mil-53 در افزایش گزینش پذیری غشای چندلایه پلی سولفون/پلی ایمید/سیلیکون برای جداسازی co2/ch4

در این پژوهش به منظور بررسی اثر حضور mil-53 ، غشای متقارن مرکب حاوی این ذرات ساخته و توسط روش¬های تحلیل مختلف tga، ftir، dsc و sem بررسی شده و در نهایت مقادیر تراوایی دو گاز co2 و ch4 در این غشا اندازه¬گیری می¬شود. در مرحله بعد غشای چندلایه و مرکب شامل دو نوع فاز پراکنده متفاوت (mil-53 و zsm-5) ساخته و بررسی شد. غشای چندلایه مورد نظر در این پژوهش psf/pi/silicon است. چهار پارامتر درصد و نوع فاز پراکنده، غلظت پلیمر لایه گزینش¬پذیر و لایه پوشاننده در یک روش طراحی آزمایش بررسی شده و در نهایت نتایج تراوایی غشاهای ساخته شده با مدل¬های تراوایی مختلف مقایسه می¬شود. نتایج نشان داد غشای حاوی mil-53 تراوایی و گزینش¬پذیری بسیار بالاتری نسبت به غشای پلیمری خالص داشت. گزینش-پذیری از 2/34 در غشای پلیمری خالص به 8/52 در غشای چندلایه حاوی 15% mil-53 رسید، در حالی¬که تراوایی co2 نیز در این غشا 4 برابر غشای پلیمری بود. در مقابل در غشای حاوی 15% زئولیت گزینش¬پذیری به 3/21 کاهش یافت. نتایج مشابهی در غشای متقارن حاوی mil-53 بدست آمد بالاترین گزینش¬پذیری مربوط به غشای حاوی 15% mil-53 و برابر 8/51 بود. اگرچه در درصدهای بالاتر از mil-53 به دلیل تجمع ذرات افت گزینش¬پذیری مشاهده شد. به گونه ای که در غشای چندلایه حاوی 30% mil-53 گزینش¬پذیری به 7/18 رسید. در غشاهای نامتقارن بدون ساپورت پلی¬سولفونی در مقایسه با غشاهای با ساپورت، گزینش¬پذیری کاهش یافت به گونه¬ای که در غشای حاوی 15% mil-53 و zsm-5 مقدار گزینش¬پذیری به ترتیب به 6/23 و 41/8 رسید. در آزمایش مخلوط گازی نیز مقدار گزینش¬پذیری نسبت به گاز خالص تا حدود 40% کاهش یافت. از میان پارامترهای بررسی شده پارامتر میزان ذرات افزوده شده با اهمیت¬ترین پارامتر بود.