جداسازی CO2/CH4 با استفاده از غشای ماتریس ترکیبی پلی‌متیل‌پنتین - ذرات MIL-53

در این مطالعه، اثر افزودن ذرات (materials institute lavoisier-53 (mil-53 بر خواص گازتراوایی غشای پلی‌متیل‌پنتین (pmp) ارزیابی شد. mil-53 با ترکیب درصدهای 10، 20 و %wt 30 به ماتریس پلیمری اضافه شد. خواص mil-53 و غشاهای ساخته شده به روش‌های مختلفی نظیر ftir ،sem و tga بررسی شد. همچنین، آزمون جذب گازهای co2 و ch4 برای بررسی هر چه دقیق‌تر خواص گازتراوایی غشاهای حاصل انجام و داده‌های جذب با معادله لانگ‌مایر ارزیابی شد. افزون بر این، عملکرد غشاهای حاصل با اندازه‌گیری تراوایی گازهای co2 و ch4 و به دنبال آن محاسبه گزینش‌پذیری co2/ch4 ارزیابی شد. نتایج sem نشان داد، ذرات mil-53 از پراکندگی نسبتاً یکنواختی در ماتریس پلیمری غشا برخوردارند و فصل مشترک پلیمر و ذرات تقریباً حاکی از نبود حفره‌های غیرگزینشی در عبور گاز بوده است. همچنین، بررسی tga بیانگر بهبود پایداری گرمایی غشاهای ماتریس ترکیبی نسبت به غشای پلیمری خالص بوده است. نتایج نشان داد، تراوایی گازها (به‌ویژه co2) با افزایش درصد وزنی mil-53 به‌طور قابل توجهی افزایش یافته و افزون بر این گزینش‌پذیری co2/ch4 نیز از روندی صعودی و همسو با تراوایی برخوردار بوده است. ضریب انحلال‌پذیری co2 در غشا برخلاف ch4، با افزایش درصد وزنی mil-53 افزایش معنی‌داری داشته است، در حالی که ضریب نفوذ co2 کاهش یافته است. درنهایت، مقایسه بین عملکرد غشاها با حد رابسون در جداسازی co2/ch4 نشان داد، افزایش درصد وزنی mil-53 بهبود عملکرد غشاها را به همراه داشته است و به حد رابسون در جداسازی co2/ch4 بسیار نزدیک شده است.