این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۰، شماره ۱، صفحات ۶۳-۷۳
عنوان فارسی اثر پارامترهای ساخت غشای نامتقارن ماتریس ترکیبی ماتریمیدMIL-۵۳/ PMHS بر جداسازی CO۲ از CH۴
چکیده فارسی مقاله در این مقاله، غشای نامتقارن ماتریس ترکیبی ماتریمید MIL-53، با لایه پوشسی سیلیکونی (PMHS) ساخته شد. سه پارامتر اصلی در ساخت این غشای نامتقارن شامل غلظت پلیمر ماتریمید، غلظت پلیمر لایه پوششی و درصد ذرات چارچوب آلی-فلزی MIL-53 با روش طراحی آزمون بهینه‌سازی شد. سپس، تراوایی گاز CO2 و CH4 در تمام غشاهای ساخته شده اندازه‌گیری شد. برای بررسی ساختار غشا، ساختار سطح مشترک پلیمر و ذرات و اثر تغییر پارامترهای ساخت در ساختار غشا، تصاویر SEM از سطح مقطع آن‌ها گرفته شد. همچنین، آزمون‌های TGA و FTIR برای بررسی مقاومت گرمایی غشا و پیوندهای موجود در آن انجام شد. نتایج نشان داد، غشاهای ساخته شده ساختارمتخلخل با حفره‌های انگشتی داشته و در درصدهای کم تا متوسط از ذرات افزوده شده، فضاهای خالی گزینش‌ناپذیر در سطح مشترک تشکیل نشده است. مقاومت گرمایی غشا با افزودن ذرات MIL-53 افزایش یافت و دمای شکست پلیمر از C410 به C450 افزایش یافت. نتایج تراوایی غشاها نشان داد، بیشترین مقدارگزینش‌پذیری CO2/CH4 6/23 مربوط به غشای ماتریمید (wt %20)-MIL53 (wt %15)/PMHS(wt %10) بود. اگرچه در غشاهای حاوی 30% وزنی ذرات به دلیل تجمع آن‌ها و وجود شکاف، گزینش‌پذیری کاهش یافت و به 7.5 رسید. نتایج طراحی آزمون نشان داد، پارامتر غلظت لایه پوششی با اهمیت است و با افزایش غلظت پلیمر، گزینش‌پذیری افزایش می‌یابد. در حالی که غلظت پلیمر لایه گزینش‌پذیر در محدوده آزمون شده، اثر معناداری بر عملکرد غشا نداشت. بهینه‌سازی پارامترها نشان داد، غشای حاوی %15.5 وزنی ذرات با غلظت پلیمر %17.8 و غلظت لایه پوششی %13.2 بیشترین مقدار گزینش‌پذیری و تراوایی CO2 را دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Fabrication Parameters of Asymmetric Mixed Matrix Matrimid-MIL-53/PMHS Membrane for CO2/CH4 Separation
چکیده انگلیسی مقاله Asymmetrically mixed matrix Matrimid-MIL-53 membranes with silicone cover layer were fabricated. For better understanding of membrane fabrication process, three main parameters of fabrication, Matrimid concentration, silicone concentration and weight percentage of metal organic framework (MIL-53) particles, were optimized by an experimental design method. Cross-section SEM images were used to study the membrane structure and polymer-particles interface. Moreover, thermal resistance of the membranes and the existence of various bonds in them were investigated by FTIR and TGA analyses. The results showed that membranes had porous structure with finger-like morphology. At low and moderate percentages of particles, there were no non-selective voids observed at polymer-particles interface. The thermal resistance of membranes increased with the increase of MIL-53 weight percentage and the destruction temperature of polymer increased from 410°C to 450°C. The permeability tests results showed that the Matrimid (20% wt)-MIL-53(15% wt)/PMHS (10%wt) membrane exhibited the highest level of CO2/CH4 selectivity (23.6). However, in the membrane with 30 wt% particles loading, selectivity decreased due to particles agglomeration and void formation. The experimental design results showed that the concentration of silicone in covering solution had significant effect. CO2 and CH4 permeability decreased and ideal selectivity of CO2/CH4 increased with silicone concentration enhancement. Although the Matrimid concentration had a little effect on CO2/CH4 ideal selectivity, its enhancement increased the selectivity of the gases. The optimization results showed the membrane with 17.8% of Matrimd polymer, 13.2% of silicone polymer and 15.5 wt% of MIL-53 particle displayed the highest selectivity and CO2 permeability.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله
نشانی اینترنتی http://jips.ippi.ac.ir/article_1462_436b979b526670f563122aaa52d026fe.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/968/article-968-398268.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات