غشاهاي شبكه آميخته در جداسازي گاز: چالش ها و چشم انداز

مفهوم غشاهاي شبكه آميخته يعني تركيبي از نانوذرات جامد پخش شده درون ماتريس پليمر كه راهكاري موثر براي افزايش كارايي غشاهاي پليمري در جداسازي گاز است. در اين ديدگاه، با تركيب خواص مناسب نانوذرات معدني با خواص فاز آلي پليمر، مي توان به يك غشا جداسازي گاز با تراوايي و گزينش-پذيري بالا، مقاومت مكانيكي و شيميايي خوب و فرآيندپذيري مناسب دست يافت. در اين مقاله ي مروري، به عوامل موثر بر كارايي غشاهاي شبكه آميخته در جداسازي گاز، انواع غشاهاي شبكه آميخته از لحاظ ساختار و روش تشخيص آن، انواع روش هاي ساخت اين غشاها، همچنين انواع نانوذرات معدني متداول در ساخت غشاهاي شبكه آميخته و نحوه تاثير هركدام بر عملكرد غشا، انواع مورفولوژي فصل مشترك پليمر/ ذره، مكانيسم هاي انتقال گاز درون غشاهاي شبكه آميخته، مهم‌ترين مدل هاي پيش بيني كننده عملكرد آن ها و در نهايت خط مشي آينده ي اين دسته از غشاها، پرداخته شده و درباره آن ها بحث شده است.

The concept of mixed matrix membranes (MMMs) comprising rigid particles dispersed in a continuous polymeric matrix was proposed to improve the separation properties of polymeric membranes. In this approach, the good advantages of both polymeric matrix and inorganic fillers combined and a good permeable membrane with high selectivity, chemical stability, mechanical strength and processability can be prepared. In this article, factors affecting the performance of MMMs where reviewed. Also, the types of MMMs by structure, preparations methods were discussed. In addition, types of common inorganic fillers, gas transport mechanism in MMMs, stress and defects in polymer/inorganic interface and the most prevalent models which can predict the performance of MMMs were stated and discussed. Finally, the future directions of researches in this context and potential usages of MMMs where shown.