بررسی اثر نانوذرات آب گریز بر عملکرد تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی پلی( وینیل کلرید) در جذب کربن دی اکسید

فرضیه: تماس دهنده های غشایی الیاف توخالی یکی از فناوری های جدید و موثر در  کاهش آلودگی های حاصل از انتشار گاز کربن دی اکسید (CO۲) در محیط زیست هستند. این تجهیزات به دلیل مزایای فراوانی که دارند جایگزین مناسبی برای روش های سنتی جذب گاز محسوب می شوند. با وجود این ، ضمن داشتن مزایای مهم، ترشدگی غشاهای پلیمری در اثر تماس با جاذب های مایع و به ویژه محلول های آمینی از معایب اصلی این تجهیزات به شمار می آید. روش ها: در راستای کاهش مشکل ترشدگی غشاها، در پژوهش حاضر، غشاهای پلی( وینیل کلرید)  (PVC) خالص و ماتریس ترکیبی دارای نانوذرات کلسیم کربنات  (CaCO۳)و نانوذرات سیلیکایی پیوندزنی شده با عامل متیل (Si-g- CH۳)، به روش جدایی فاز با القای ضدحلال، برای کاربرد در فرایند جذب CO۲ ساخته شدند. در این میان، ساختار و عملکرد غشاها با آزمون های مختلف بررسی شد. یافته ها: نتایج نشان داد، با افزایش ترکیب درصد نانوذرات در داخل محلول پلیمری، اندازه حفره ها افزایش یافت. به طوری که غشاهای دارای %۲ وزنی از نانوذرات دارای حفره های انگشتی بزرگ تری نسبت به سایر غشاهای بودند. همچنین با وجود، افزایش اندازه حفره های انگشتی، وجود نانوذرات در ساختار غشاهای ماتریس ترکیبی بهبود محسوسی را در استحکام کششی این غشاها در مقایسه با غشای خالص PVC ایجاد کرد. داده های مربوط به اندازه گیری زاویه تماس نیز نشان داد، غشاهای ماتریس ترکیبی دارای اندازه زاویه تماس بزرگ تری نسبت به غشای خالص PVC هستند. به طوری که غشای دارای ۱.۵ درصد وزنی از نانوذرات CaCO۳ و غشای دارای %۲ وزنی از نانوذرات سیلیکای پیوندخورده با گروه عاملی متیل دارای بیشترین اندازه زاویه تماس بودند.  آزمون جذب CO۲ حاکی از این بود که در سرعت جاذب ۲۵۰m/s، غشای ماتریس ترکیبی PVC/CaCO۳ بیشترین شار جذب CO۲ معادل mol/m۲s  ۱۰-۳×۱.۴۵ نشان داد.

کلیدواژه ها:

دی اکسیدکربن ، تماس دهنده غشایی الیاف توخالی ، خیس شدگی ، PVC ، غشای زمینه مختلط