اثر ذرات نانوساختار هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم بر روی خواص جداسازی گازی غشای پلی سولفون

فناوری غشایی در مقایسه با دیگر فناوری های شناخته شده جداسازی مانند جذب و تقطیر، فرآیندمناسبتری برای صنایع نفت و پتروشیمی و گاز است. این واقعیت به علت این است که فرآیندهای غشایی ارزانتر، با بازده بالاتر و دوستدار محیط زیست می باشند. با این وجود استفاده از غشاها به دلیل خواص گزینش پذیری و تراوش پذیری بالا محدود شده است. بنابراین نیاز به غشاهایی با مجموع خواص تراوایی بالا، انتخاب پذیری بالا و پایداری شیمیایی، مکانیکی و گرمایی بالا، توسعه غشاهای زمینه مختلط را سبب شده است. در پژوهش حاضر، جداسازی گازهای خالص اکسیژن، نیتروژن، متان و دی اکسید کربن با استفاده از غشای زمینه مختلطپلی سولفون-هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم(psf-mof*) مورد بررسی قرار گرفت. غشاهای زمینه مختلط پلی سولفون/ هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم توسط تبخیر حلال با استفاده ار حلال dmf از روش وارونگی فازی تهیه گردیدند. غشاهای زمینه مختلط ساخته شده توسط آزمون های ftirوsemمورد ارزیابی قرار گرفتند.نتایج آزمون های مشخصه-یابی، بیانگر این موضوع هستندکه ذرات هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم،دارای توزیع نانومتری در کنار تجمع ذرات در بستر پلیمر می باشند. عملکرد غشاهای تهیه شده در جداسازی گازهای نامبرده در فشارهای6، 8 و 10 بار و دمای 30 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که با حضور نانوذرات هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم در ساختار پلی سولفون تراوایی گازها در غشا کاهش می یابد و تراوایی گازهای دی اکسیدکربن، اکسیژن، نیتروژن و متان از مقادیر 6/16، 1/57، 0/49 و 0/21 بارر در پلیمر خالص پلی سولفون به ترتیب به5، 1/26، 25 و0/12 بارر در غشا زمینه مختلط پلی سولفون/ نانوذرات هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم شامل 2/5 درصد وزنی نانوذرات هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم کاهش می یابد. مقادیر تراوایی به ترتیب مقادیر18/88% ،19/54% ، 49/79% و43/12% افت داشته اند. همچنین با افزودن نانوذراتهگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم به بستر پلی سولفون، عملکرد جداسازی دی اکسیدکربن از متان، دی اکسیدکربن از نیتروژن و اکسیژن از نیتروژن در غشاهای حاصل به مقدار زیادی بهبود یافته است.بیشترین مقدار گزینش پذیری دی اکسیدکربن به متان 41/56 و گزینش-پذیری دی اکسیدکربن به نیتروژن20/01 و اکسیژن به نیتروژن 5/07 و در غشای2/5% وزنی هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم اندازه گیری شده است. بر اساس این نتایج و همچنین منحنی های رابسون، مشخص شد که غشای زمینه مختلط با 2/5 درصد وزنی هگزا متیلن تترا آمین دی سیانامید کادمیوم نسبت به درصد های پایین تر بهترین گزینه برای فرآیند جداسازی بود.