ارزيابي تراوش پذيري گازهاي متان و كربن دي اكسيد از غشاي شبكه آميخته پباكس/پلي اتيل نگلايكول/ نانوذرات روي اكسيد

Gases Permeability through PEBAX/PEG/ZnO Nanoparticle Mixed Matrix Membrane

جداسازي گاز توسط غشاهاي پليمري به علت هزينه هاي عملياتي پايين و بازدهي بالا مي توانند با روش هاي جداسازي مرسوم رقابت كند، از اين رو بهبود خواص فيزيكي و شيميايي غشاهاي پليمري به منظور افزايش تراوايي و انتخاب پذيري غشاء مورد توجه قرار گرفته است. بدين منظور در اين پژوهش يك نوع جديد از غشاي شبكه آميخته مورد مطالعه قرار گرفته است كه متشكل از پلي اتيلن گلايكول به عنوان پركننده آلي و نانوذرات روي اكسيد به عنوان پركننده غيرآلي در ماتريس پليمري پباكس مي باشد. اين دو پركننده در مقادير وزني متفاوت به پباكس اضافه شدند و اثر حضور آنها بر مورفولوژي و خواص تراوايي غشاي شبكه آميخته مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسي خواص جداسازي اين غشاء، گازهاي كربن دي اكسيد و متان در بازه اي از فشار و دماي عملياتي مورد آزمايش قرار گرفتند، و بر اساس نتايج بدست آمده تراوايي و انتخاب پذيري غشاء نسبت به پباكس خالص افزايش يافت. كلمات كليدي: غشاي شبكه آميخته، پباكس، نانوذرات روي اكسيد، پلي اتيلن گلايكول، تراوايي و انتخاب پذيري.

Due to high separation efficiency and low running costs compared to conventional separation methods, gas separation through polymer membaranes is considered to be an effective tool for the separation of gaseous mixtures. Meanwhile, attempts are being made to improve the performance by modifying the polymer both physically and chemically to bring about an increase in both flux and selectivity of the membrane. Thus, in the present study a new kind of mixed matrix membrane was developed using PEG as organic filler and ZnO nanoparticle as inorganic filler in PEBAX- polymer matrix.These fillers were added to PEBAX polymer matrix at different concentration and their effect on the morphology, permeability and selectivity of the membrane was investigated. The gas separation properties of membranes were tested using single gases CO2 and CH4 over a range of operating temperatures and pressures. The results showed increment in gas permeability and enhancement in CO2/CH4 selectivity in comparison to pure PEBAX.