تهیه غشاهای شبکه آمیخته بر پایه پلی‌وینیل کلراید و سلولز استات پرشده با نانولوله‌های کربنی در جداسازی گازهای CO2ا، CH4 و N2

Abstract

در این پژوهش، غشاهای شبکه آمیخته پلی وینیل کلراید- نانولوله‌های کربنی (PVC/MWCNTs) و سلولزاستات– نانولوله‌های کربنی (CA/MWCNTs) تهیه شد و به منظور بررسی خواص جداسازی گاز، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور هر دو نوع نانولوله‌های کربنی بدون عامل و عامل‌دار (با عامل کربوکسیلیک) مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت مشخص شد که نانولوله‌های عامل‌دار، عملکرد بهتری دارند. اثر افزایش محتوای نانولوله‌های کربنی بر عملکرد جداسازی گاز غشاهای تهیه شده برای گازهای هلیم، نیتروژن، متان و دی‌اکسید‌کربن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد تراوایی گازها با افزایش محتوای نانولوله‌های کربنی، افزایش می‌یابد. تراوایی دی‌اکسید‌کربن نسبت به سایر گازهای مورد مطالعه، افزایش بیشتری دارد و در 1% وزنی از نانولوله‌های کربنی عامل‌دار، برای غشاهای شبکه آمیخته شامل PVC به barrer 48/11 و برای غشاهای شبکه آمیخته شامل CA در 5% وزنی از نانولوله های کربنی به barrer 21/14 رسیده است. علاوه بر این، گزینش‌پذیری CO2/CH4 به‌طور کلی نتایج بهتری را در پی داشته و در 3% وزنی از نانولوله‌های کربنی عامل‌دار، در غشاهای تهیه شده بر پایه PVC به بیشترین مقدار خود (حدود barrer 76/52) رسید. همچنین نتایج آزمون مقاومت مکانیکی نشان می‌دهد که استفاده از غشاهای شبکه آمیخته بر پایه PVC، خواص مکانیکی مطلوب‌تری دارد