ارزیابی تراوش‌پذیری گازهای متان و کربن‌دی‌اکسید از غشای شبکۀ آمیختۀ پباکس/پلی‌اتیلن‌گلایکول/نانوذرات روی‌اکسید

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شیراز، شیراز، ایران، صندوق پستی: 3-71993

چکیده

جداسازی گاز توسط غشاهای پلیمری به‌علت هزینه‌های عملیاتی پایین و بازدهی بالا می‌تواند با روش‌های جداسازی مرسوم رقابت کند، ازاین‌رو بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی غشاهای پلیمری به‌منظور افزایش تراوایی و انتخاب‌پذیری غشا مورد توجه قرار گرفته است. بدین منظور در این پژوهش یک نوع جدید از غشای شبکۀ آمیخته مورد مطالعه قرار گرفته است که متشکل از پلی‌اتیلن‌گلایکول به‌عنوان پرکنندۀ آلی و نانوذرات روی‌اکسید به‌عنوان پرکنندۀ غیرآلی در ماتریس پلیمری پباکس می‌باشد. این دو پرکننده در مقادیر وزنی متفاوت به پباکس اضافه شدند و اثر حضور آن‌ها بر مورفولوژی و خواص تراوایی غشای شبکۀ آمیخته مورد مطالعه قرار گرفت. به‌منظور بررسی خواص جداسازی این غشا، گازهای کربن‌دی‌اکسید و متان در بازه‌ای از فشار و دمای عملیاتی مورد آزمایش قرار گرفتند، و بر اساس نتایج به‌دست‌آمده تراوایی و انتخاب‌پذیری غشا نسبت به پباکس خالص افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of Methane and Carbon Dioxide Gases Permeability through PEBAX/PEG/ZnO Nanoparticle Mixed Matrix Membrane

نویسندگان [English]

  • Shirin Khazraei
  • Mohammad Hossein Jazeb zahed

Department of Chemical and Materials Engineering, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran

چکیده [English]

Due to high separation efficiency and low running costs compared to conventional separation methods, gas separation through polymer membaranes is considered to be an effective tool for the separation of gaseous mixtures. Meanwhile, attempts are being made to improve the performance by modifying the polymer both physically and chemically to bring about an increase in both flux and selectivity of the membrane. Thus, in the present study a new kind of mixed matrix membrane was developed using PEG as organic filler and ZnO nanoparticle as inorganic filler in PEBAX- polymer matrix.These fillers were added to PEBAX polymer matrix at different concentration and their effect on the morphology, permeability and selectivity of the membrane was investigated. The gas separation properties of membranes were tested using single gases CO2 and CH4 over a range of operating temperatures and pressures. The results showed increment in gas permeability and enhancement in CO2/CH4 selectivity in comparison to pure PEBAX.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mixed Matrix Membrane
  • Pebax
  • ZnO nanoparticle
  • PEG
  • Permeability and selectivity
  • تاریخ دریافت: 04 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 04 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 04 اردیبهشت 1401