مطالعه غشاي آلياژي پلي آكريلونيتريل پلي سولفون و اثر نانو ذره هاي آلومينيوم اكسيد براي جداسازي گاز

Study the Membrane of Polyacrylonitrile - Poly Sulfone and the Effect of Aluminum Oxide Nanoparticles for Gas Separation

وجود برتري هاي فراوان سامانه هاي غشايي باعث گسترش استفاده از آن ها شده است. از غشا براي جداسازي گاز نيز استفاده مي شود. در اين پژوهش، بهبود ويژگي هاي جداسازي گاز در غشاي آلياژي پلي آكريلونيتريل (PAN) و پلي سولفون (PSF) با افزودن نانو ذره هاي آلومينيوم اكسيد مورد مطالعه قرار گرفته است. با افزودن پلي سولفون به غشاي پلي آكريلونيتريل، بهترين تركيب درصد غشاي آلياژي به دست آمد و سپس روش سل ژل براي ساخت غشاهاي نانو كامپوزيت مورد بررسي قرار گرفت. همه غشاها با استفاده از روش تبخير حلال آماده شدند. نسبت پليمرها در غشاهاي ماتريس مخلوط به ميزان 100٪SF75 - PAN % 95 ) ، PSF %100 PAN)، (PSF % 15 - PAN ٪85 ) ، ( PSF % 10 - PAN٪90 در نظر گرفته شد. نانو ذره هاي آلومينيوم اكسيد با درصدهاي وزني 5/2، 10،5، 15، 20 بر روي غشا قرار گرفت. براي بررسي غشا از آناليزهاي SEM و FT-IR استفاده شد. با افزودن نانوذره هاي آلومينيوم اكسيد به غشا به ميزان 10 درصد وزني و اندازه گيري مقدار تراوش پذيري، ديده شد كه ميزان تراوش پذيري اين غشا براي گازهاي كربن دي اكسيد ، اكسيژن، نيتروژن و متان به ميزان به ترتيب % 146، % 159، % 166% و %54 نسبت به غشاهاي بدون نانو ذره هاي آلومينيوم اكسيد افزايش داشت. آزمايش ها نشان داد كه مقدار بهينه افزودن آلومينيوم اكسيد براي بهبود ويژگي هاي غشا مقدار 10 درصد وزني است.

Whey, as a strong environmental pollutant, is produced along the production of cheese and contains about 50% of the valuable nutrients of milk. The membrane-based separation process is one of the most fascinating technologies for concentration and purification of whey proteins in the dairy industries; using this technology makes fewer damages to the nutrients of whey.In addition, separation of the valuable compounds of whey makes less environmental problems. In this study, three different nanostructure PES hollow fiber membranes with different characterization and pore sizes have been used and their intrinsic resistances were measured; the effect of temperature and pressure on fouling resistances and the effect of temperature on the permeation flux, protein rejection, and lactose permeation were studied. The results showed that permeation flux increases with increase in temperature. The intrinsic resistance and fouling resistances of the membranes increase with a decrease in pore size. The fouling resistance increases by pressure even though the intrinsic resistance of the membrane doesn't change.