Pizhūhish-i Naft (Apr 2019)
تهیه غشاهای شبکه‌آمیخته حاوی پلی‌اتر بلاک آمید و نانوذرات نقره به‌منظور بررسی تراوایی گازهای دیاکسیدکربن، نیتروژن و متان
Abstract
در میان انواع مختلف پلی‌اتر بلاک آمیدها، پباکس1657 خواص جداسازی بسیار مناسبی را برای گازهای قطبی یا میعان‌پذیر مانند دیاکسیدکربن نسبت به سایر گازهای سبک از خود نشان می‌دهد. در این پژوهش از پلیمر پباکس1657 به‌عنوان فاز آلی و نانوذرات نقره به‌عنوان فاز معدنی، به‌منظور ساخت غشاهای شبکه آمیخته استفاده شد. نانوذرات نقره به‌عنوان پرکن ازیک‌طرف می‌تواند در زنجیره‌های پلیمری وارد شده و با افزایش حجم آزاد جزئی غشاها، تراوایی گاز را ارتقا بخشد. از طرف دیگر نانوذرات نقره که در کنار بخش غنی از الکترون زنجیره پلی‌اتیلن اکساید در کوپلیمر، به‌طور نسبی باردار شده‌اند، می‌تواند میل جذب غشاها را نسبت به گاز دیاکسیدکربن افزایش دهد، که خود باعث افزایش نفوذپذیری گاز دیاکسیدکربن نسبت به گازهای سبک در غشاهای شبکه آمیخته می‌گردد. تراوایی و گزینش‌پذیری غشاها در دما و فشارهای عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. همچنین غشاها توسط آنالیزهای FTIR ،SEM و XRD مشخصه‌سازی شدند. نتایج آنالیزهای انجام‌شده نشان داد که نانوذرات نقره بخش بلوری غشا را کاهش داده و با زنجیره آمورف کوپلیمر برهمکنش داشته، که هردو عامل می‌توانند باعث ارتقای ویژگی‌های انتقالی گازهای قطبی گردند. همچنین نتایج آزمایش‌های تراوایی گاز، افزایش چشمگیری در تراوایی و گزینش‌پذیری در دمای C° 35 و فشار bar 10 را نشان داد. در غشای بهینه در مقایسه با غشای خالص، گزینش‌پذیری CO2/CH4 و CO2/N2 به ترتیب حدود 112 و 76% افزایش یافت. از طرفی افزایش حجم آزاد جزئی در شبکه پلیمری خالص، تراوایی گاز دیاکسیدکربن را تا 141% افزایش داد.
Keywords
