اثر چارچوب های فلزی - آلی Mil 53 عامل دار شده با آمین بر عملکرد غشای پلی (4-متیل-1-پنتین) در جداسازی مخلوط گازهای Ch4 و Co2

در این پژوهش، اثر چارچوب های فلزی-آلی (mof) nh2-mil 53 بر خواص گاز تراوایی غشای پلیمری پلی (4-متیل-1-پنتین)، pmp بررسی شده است. از روش های مختلفی نظیر dsc، ftir، sem و آزمون جذب گاز به همراه آزمون جداسازی co2/ch4 به حالت گاز خالص و مخلوط گازی برای بررسی آثار گروه عاملی -nh2 بر خواص غشاهای شبکه ترکیبی بهره گرفته شد. نتایج حاصل از dsc نشان دهنده افزایش دمای انتقال شیشه ای (tg) غشاها به ازای ازدیاد درصد وزنی ذرات بوده است. همچنین، تصاویر sem نمایانگر پخش مناسب و تقریباً یکنواخت ذرات در ماتریس پلیمری بوده که عاری از تجمع قابل توجه ذرات است. آزمون جذب گاز از ذرات nh2-mil 53 نشان داد، این ذرات، جذب کاملاً گزینشی نسبت به co2 داشته اند که ناشی از برهمکنش بین co2 و ذرات افزودنی بوده است. افزون بر این، وجود ذرات nh2-mil 53 منجر به افزایش تراوایی گازها (به ویپه co2) و گزینش پذیری co2/ch4 شد. با افزودن wt%30 از ذرات nh2-mil 53 به غشای شبکه ترکیبی، تراوایی co2 و گزینش پذیری co2/ch4 در مخلوط گازی به ترتیب از barrer 83/35 به barrer 210/21 و از 61/7 به 88/19 افزایش یافت. افزایش دما در آزمون تراوایی گازها از c°30 به c°60 باعث افزایش تراوایی هر دو گاز co2 و ch4 در مخلوط گازی شد، در حالی که گزینش پذیری co2/ch4 کاهش یافت. افزون بر این، نتایج حاصل از عملکرد گروه های آمینی نشان داد، این گروه ها به بازیابی نیاز نداشته و عملکرد آنها در طول h120 آزمون تراوایی افت نکرده است. مقایسه یبن داده های تراوایی با مدل های مرسوم تراوایی نشان داد، مدل برگمن نسبت به مدل های ماکسول و لویس از تقریب بهتری در داده های تراوایی co2 برخوردار بوده است.