اثر شکل شناسی زیرآیند پلی یورتان بر خواص گازتراوایی غشاهای لایه ای کوپلیمر قطعه ای پلی(دی متیل سیلوکسان)/پلی یورتان

فرضیه: غشاهای کوپلیمرهای قطعه ای پلی(دی متیل سیلوکسان) گزینه مناسبی در کاربرد جداسازی گاز هستند. خواص جداسازی گاز و استحکام مکانیکی این پلیمرها با ساخت غشاهای لایه ای بهبودپذیر است. در غشاهای لایه ای، لایه پوششی معمولا کنترل کننده جریان و گزینش پذیری گاز در غشای کامپوزیتی است، در حالی که زیرآیند متخلخل به عنوان تامین کننده استحکام مکانیکی غشای لایه ای نقش ایفا می کند. لایه متراکم، در سطح مشترک زیرآیند و لایه گزینشی، می تواند بر بازده جداسازی گاز غشاهای لایه ای اثرگذار باشد و عملکرد آن به شکل شناسی و تراوایی زیرآیند و خواص تراوایی لایه پوششی وابسته است. هدف این پژوهش، ساخت و بررسی اثر شکل شناسی زیرآیند، بر عملکرد غشاهای لایه ای کوپلیمرهای قطعه ای پلی(دی متیل سیلوکسان)/پلی یورتان است.روش ها: زیرآیند های پلی یورتان با روش جدایی فاز القایی با ضدحلال (NIPS) تهیه شدند. زیرآیند های مختلف با تغییر ترکیب درصد محلول ریخته گری (۱۰، ۲۰، ۲۵، %۳۰ وزنی پلیمر) و حمام رسوب دهی (نسبت مولی آب/متانول=۱۰۰/۰، ۸۰/۲۰، ۳۰/۷۰، ۵۰/۵۰) با دو شکل شناسی اسفنجی (اسفنج گونه) و انگشتی (انگشت مانند) تهیه شدند و در ساخت غشاهای لایه ای کوپلیمرهای قطعه ای پلی(دی متیل سیلوکسان)/پلی یورتان استفاده شدند.یافته ها: زیرآیند های پلی یورتان در حالتی که از حمام انعقاد آب در ساخت غشاها استفاده شد، به دلیل سرعت تبادل زیاد حلال-ضدحلال، شکل شناسی انگشتی نشان دادند. در حالی که با افزودن متانول به حمام انعقاد، شکل شناسی زیرآیند به حالت اسفنجی تغییر کرد. به طور کلی، استفاده از زیرآیند پلی یورتان، خواص جداسازی گاز غشاهای کوپلیمرهای قطعه ای پلی(دی متیل سیلوکسان) را بهبود بخشید. نتایج نشان داد، با تغییر شکل شناسی زیرلایه از حالت انگشتی به اسفنجی، مقدار گازتراوایی CO۲ از غشاهای تهیه شده از مقدار  ۱.۵۸GPU به ۴.۵۳GPU افزایش می یابد. حال آنکه مقدار گزینش پذیری غشاهای لایه ای (CO۲/N۲) از ۲۱.۹۴ به ۱۲.۵۷کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

پلی یورتان ، جدایی فاز القایی با ضدحلال ، غشای لایه ای ، کوپلیمرهای قطعه ای ، پلی(دی متیل سیلوکسان)