اصلاح خواص غشای پلی(اتر-b-آمید) با استفاده از گلیسرول برای جداسازی گاز co2/n2

فرضیه: جداسازی کربن‌ دی‌اکسید (co2) از گازهای خروجی دودکش‌ها به‌‌عنوان گاز گلخانه‌ای حاصل از سوختن سوخت‌های فسیلی از دغدغه‌های اصلی در کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای است. از میان فناوری‌های مختلف جداسازی گاز، فناوری غشایی به دلیل مزایای فراوان، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است.روش‌ها: در این پژوهش، غشاهای آمیخته‌ای جدیدی از پلی(‌اتر-b-‌آمید) (pebax) به‌عنوان ساختار اسکلتی غشا و گلیسرول به‌عنوان ماده افزودنی در شبکه غشا، به روش ریخته‌گری محلولتبخیر حلال تهیه شد. تراوایی گازهای co2 و نیتروژن (n2) در فشار خوراک bar 2-10 دمای 25 درجه اندازه‌گیری شد. سپس، گزینش‌پذیری co2/n2 و نیز ضرایب نفوذ و انحلال گازها محاسبه شد. همچنین، اثر افزودن ترکیب درصدهای وزنی مختلف گلیسرول (%25-0) در ساختار غشا و اثر فشار خوراک بر تراوایی co2 و گزینش‌پذیری co2/n2 نیز بررسی شد. برای تعیین خواص شکل‌شناسی غشاهای تهیه‌شده، از آزمون‌های میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (fe-sem)، پراش پرتو x، گرماسنجی پویشی تفاضلی (dsc) و طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (ftir) استفاده شد.  یافته‌ها: نتایج نشان داد، با افزودن گلیسرول در شبکه pebax، تراوایی co2 تا حدودی کاهش‌یافته اما گزینش‌پذیری co2/n2 به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. در فشار 10bar، گزینش‌پذیری غشای آمیخته‌ای با %15 وزنی گلیسرول %172 بیشتر از غشای pebax خالص شد و تراوایی co2 فقط به مقدار %23 کاهش یافت. بنابراین، غشای آمیخته‌ای دارای %15 وزنی گلیسرول به دلیل داشتن تراوایی مناسب co2 و بیشترین مقدار گزینش‌پذیری co2/n2، به‌عنوان غشای بهینه انتخاب شد. تصاویر fe-sem غشای pebax گلیسرول بیانگر سازگاری مناسب و همگنی گلیسرول در ماتریس pebax بود. آزمون xrd مشخص کرد، افزودن گلیسرول سبب کاهش بلورینگی غشا و کم‌شدن فاصله بین زنجیرهای پلیمر می‌‌شود. نتایج dsc نشان داد، با افزودن گلیسرول در ساختار غشا، دمای انتقال شیشه‌ای اندکی کمتر می‌شود. آزمون ftir هیچ نوار جذبی جدیدی در مقایسه با نوارهای مربوط به مواد تشکیل‌دهنده غشا نشان نداد که نشانگر برهم‌کنش فیزیکی بین pebax و گلیسرول است.