جداسازی co2/ch4 با استفاده از غشای ماتریس ترکیبی پلی متیل پنتین ذرات mil-53

در این مطالعه اثر افزودن ذرات materials institute lavoisier-53, mil 53 بر خواص گاز تراوایی غشای پلی­ متیل پنتین (pmp) ارزیابی شد.mil-53با ترکیب درصدهای 10، 20 و %30 وزنی به ماتریس پلیمری اضافه شد. خواص mil-53 و غشاهای ساخته شده به روش ­های مختلفی نظیر آزمون ftir،sem و tga بررسی شد. همچنین آزمون جذب گازهای co2 و ch4 برای بررسی هر چه دقیق ­تر خواص گاز تراوایی غشاهای حاصل انجام و داده­ های جذب با معادله لانگ مایر ارزیابی شد. افزون بر این، عملکرد غشاهای حاصل با اندازه­ گیری تراوایی گازهای co2 و ch4 و به دنبال آن محاسبه گزینش­ پذیری co2/ch4 ارزیابی شد. نتایج sem نشان داد، ذرات mil-53 از پراکندگی نسبتاً یکنواختی در شبکه پلیمری غشا برخوردارند و فصل مشترک پلیمر و ذرات تقریباً حاکی از نبود حفره­ های 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 (به ­ویژه co2) با افزایش درصد وزنی mil-53 به­ طور قابل توجهی افزایش یافته و افزون بر این گزینش ­پذیری co2/ch4 نیز از روندی صعودی و همسو با تراوایی برخوردار بوده است. ضریب انحلال ­پذیری co2 در غشا بر خلاف ch4، با افزایش درصد وزنی mil-53 افزایش معنی ­داری 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.