عنوان مقاله :
مدل‌هاي نظري براي پيش بيني جداسازي گاز در غشاهاي بستر مخلوط: اثر حفرات بين سطحي
عنوان به زبان ديگر :
Theoretical Models for prediction of Gas Separation in Mixed Matrix Membranes: Effect of Interfacial Voids
پديد آورندگان :
چهرازي، احسان دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده علوم شيمي و نفت - گروه شيمي پليمر و مواد، تهران، ايران
كليدواژه :
جداسازي گاز , غشاي بستر مخلوط , نانوذرات سيليكا , مدل سازي , حفرات بين سطحي
چكيده فارسي :
فناوري غشايي به دليل عملكرد قابل قبول در كاهش انتشار روزافزون گاز دي‌اكسيدكربن در محيط زيست، از جهت تجربي و تئوري، توجه بسياري از پژوهشگران را به خود جلب كرده است. در اين تحقيق، دو مدل ماكسول اصلاح شده و لوئيس - نيلسن اصلاح شده براي تخمين داده‌هاي تجربي عبوردهي گاز از غشاهاي بستر مخلوط پلي‌ايميد/نانوذرات سيليكا و پلي‌سولفون/نانوذرات سيليكا توسعه داده مي‌شوند. اين مدل‌ها به نحوي توسعه داده مي‌شوند كه نقش مهم حفرات بين سطحي ميان نانوذرات معدني و بستر پليمر در نظر گرفته شود. بعلاوه، نتايج تخمين مدل‌هاي توسعه داده شده، با نتايج تخمين مدل‌هاي نظري سنتي مانند مدل ماكسول، مدل براگمن، مدل لوئيس-نيلسن و مدل پال مقايسه مي‌شوند. با وارد كردن مقدار ضخامت لايه حفرات بين سطحي، اندازه‌گيري شده از تصاوير ميكروسكوپي، در مدل ماكسول اصلاح شده در اين تحقيق، داده‌هاي تجربي عبوردهي گاز با خطاي كمتر از 6% تخمين زده شدند. در حاليكه خطاي مدل‌هاي سنتي نسبتاً زياد و در حدود 30% بدست آمد
چكيده لاتين :
The membrane technology has experimentally and theoretically attracted much attention by researchers as a way to reduce the increasing emission of carbon dioxide to the atmosphere due to the high competitiveness in separation performance and economics. In this work, the modified Maxwell model and modified Lewis-Nielsen model are developed to predict the experimental gas separation performance of polyimide/silica nanoparticles and polysulfone/silica nanoparticles mixed matrix membranes. The developed modified models consider the crucial role of interfacial voids between inorganic nanoparticles and the polymer matrix. The prediction accuracy of developed models is evaluated and compared with that of conventional models such as the Maxwell model, Bruggeman model, Lewis-Nielsen model and Pal model. The modified Maxwell model, developed in this work, considering the role of interfacial voids, can accurately predict the experimental gas permeability data of MMMs with error values lower than 6%. However, the error is obtained around 30% for conventional models.
عنوان نشريه :
علوم و مهندسي جداسازي
