>
Fa   |   Ar   |   En
   بررسی عملکرد غشاهای زمینه‌مخلوط‌ مغناطیسی پلی سولفون ذرات نئودیمیم به منظور جداسازی O2/N2  
   
نویسنده روشیان صبا ,کریمی ثابت جواد ,حسینی سعید
منبع پژوهش هاي كاربردي مهندسي شيمي - پليمر - 1399 - دوره : 4 - شماره : 2 - صفحه:53 -68
چکیده    در سال های اخیر، به دلیل هزینه بالا و مصرف زیاد انرژی در روش های تقطیر برودتی و جذب سطحی، تلاش های بسیاری در راستای بهبود عملکرد غشاهای پلیمری در جداسازی اکسیژن نیتروژن صورت گرفته است. همچنان افزایش عملکرد این دسته از غشاها برای کاربردهای صنعتی ضروری است. در این پژوهش، غشاهای زمینه‌مخلوط‌ مغناطیسی جدید با استفاده از پلی سولفون به عنوان زمینه اصلی غشا و ذرات مغناطیسی نئودیمیم برای جداسازی اکسیژن نیتروژن ساخته شدند. غشاهای زمینه‌مخلوط‌ مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی به منظور جلوگیری از ته نشینی ذرات و پراکندگی مناسب ذرات در زمینه پلیمر ساخته شدند. اثر مقادیر مختلف ذرات نئودیمیم بر ساختار غشاها، خواص مغناطیسی و پایداری حرارتی غشاها با آزمون های میکروسکوپی الکترونی پویشی، مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی و گرماوزن سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین برای بررسی عملکرد غشاهای ساخته شده در حضور میدان های مغناطیسی مختلف، ماژول جداسازی مغناطیسی جدیدی طراحی و ساخته شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که تراوایی گازهای اکسیژن و نیتروژن با افزودن ذرات مغناطیسی نئودیمیم صرف نظر از میزان مقدار میدان مغناطیسی اعمالی حین فرایند جداسازی به دلیل برهم خوردن تراکم زنجیرهای پلیمر و ازدیاد حجم آزاد پلیمر، روند افزایشی داشته است. تراوایی گازهای اکسیژن و نیتروژن در غشاهای زمینه‌مخلوط‌ حاوی 5 درصد وزنی نئودیمیم در غیاب میدان مغناطیسی به ترتیب 182% و 443% نسبت به غشاهای خالص پلی سولفون افزایش یافت. همچنین، تراوایی و گزینش پذیری جفت های گازی مذکور مورد مطالعه با اعمال میدان مغناطیسی طی فرایند جداسازی، افزایش یافت. با افزایش میدان مغناطیسی از 0 به 570 میلی تسلا، گزینش پذیری غشاهای زمینه‌مخلوط‌ حاوی 5 درصد وزنی نئودیمیم از 2.73 به 3.77 افزایش یافت. براساس نتایج، افزودن ذرات نئودیمیم و همچنین استفاده از میدان مغناطیسی در طول فرایند ساخت و بررسی عملکرد غشا می تواند روشی موثر برای بهبود عملکرد غشا محسوب شود.
کلیدواژه جداسازی اکسیژن- نیتروژن، پلی‌سولفون، نئودیمیم، غشاهای شبکه آمیخته مغناطیسی، ماژول جداسازی مغناطیسی
آدرس دانشگاه تربیت مدرس, دانشکده مهندسی شیمی, گروه تحقیقاتی علوم و فناوری غشایی, ایران, پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای, پژوهشکده مواد و سوخت هسته ای, ایران, دانشگاه آفریقای جنوبی, دانشکده علوم، مهندسی و فناوری, دپارتمان تحقیقاتی نانوفناوری و پایداری آب, آفریقای جنوبی. دانشگاه تربیت مدرس, دانشکده مهندسی شیمی, گروه تحقیقاتی علوم و فناوری غشایی, ایران
پست الکترونیکی saeid.hosseini@modares.ac.ir
 
 

Copyright 2015
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved