اصلاح سطحی غشاهای الیاف تو خالی PAI با PDMS بروش پوشش دهی غوطه وری جهت کاربرد تماس دهنده غشایی

 

چکیده

سیستم های تماس دهنده غشایی گاز-مایع یکی از روشهای نوین جداسازی گازی می باشند که مرطوب شدن غشاهای متخلخل یکی از مهمترین مشکلات این سیستم ها می باشد. در این تحقیق غشاهای متخلخل الیاف توخالی پلی آمید ایمید (PAI) بروش جداسازی فازی ساخته شده اند. سطح خارجی غشاهای ساخته شده بروش پوشش دهی غوطه وری با پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) اصلاح شده اند. ساختار و کارایی غشاها برای جذب CO2 در تماس دهنده غشایی بررسی گردیدند. از گلیسرول بعنوان غیرحلال در محلول پلیمری و افزاینده سرعت جداسازی فازی برای تولید غشاهای بسیار متخلخل استفاده شده است. غشاهای ساخته شده با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی، تست های تراوایی نیتروژن، فشار مرطوب شدن، فشار تخریب  و زاویه تماس سطحی مشخصه بندی شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که غشاها دارای ساختاری با حفره های بند انگشتی بزرگ اند. نتایج تست تراوایی گازی نشان داد غشاهای پوشش داده شده  تراوایی نیتروژن کمتر و حفره های سطحی کوچکتر دارند. غشای اصلاح شده با PDMS دارای اندازه متوسط حفره ۲۲ نانومتر و تخلخل سطحی ۲۱٫۸ m-1 می باشند. آبگریزی سطحی غشای اصلاح شده بشدت افزایش یافت که زاویه تماس سطحی تقریبا ۱۱۲ درجه را نشان میدهد. بدلیل کوچکتر بودن حفره های سطحی و افزایش زاویه تماس میزان فشار مرطوب شدن غشاها ی اصلاح شده افزایش یافته است. غشاها دارای مقاومت مکانیکی خوبی با فشار تخریب بیش از ۷۰۰ kPa می باشند. نتایج تست جذب CO2  با آب مقطر در تماس دهنده غشایی نشان داد که غشای توسعه یافته کارایی بهتری نسبت به غشاهای ابگریز گزارش شده قبلی می باشد. غشای اصلاح شده دارای شار جذب تقریبی ۹×۱۰ mol/m2 s در سرعت فاز مایع ۰٫۰۳۵ m/s می باشد.

 

کلمات کلیدی: غشاهای الیاف توخالی PAI ، مشخصه بندی غشا، پوشش دهی غوطه وری، پلی دی متیل سلوکسان، جذب دی اکسید کربن، تماس دهنده غشایی.

پایان نامه ارشد مهندسی شیمی

۹۷ page

word

Sorry, the comment form is closed at this time.