مروری بر اصلاح غشاهای زئولیتی با روش غوطه‌وری در محلول بسپاری: بهبود عملکرد جداسازی دی‌اکسیدکربن

نویسندگان

1

2 دانشگاه علوم پزشکی شیراز

3 دانشگاه علوم پزشکی شیراز

doi
10.22034/ijche.2023.352767.1225
چکیده

در این مقالۀ مروری ضرورت جداسازی گاز دی ‌ اکسیدکربن بیان و روش ­های جداسازی آن معرفی شده ‌ است. فناوری غشایی به ‌ عنوان روش مناسب در جداسازی دی ‌ اکسیدکربن مطرح است. از میان غشاها، غشاهای زئولیتی SSZ-13 ، Si-CHA ، SAPO-34 و DD3R بهترین عملکرد را در جداسازی دی ‌ اکسیدکربن دارند. در این بین غشای DD3R بهترین هدف برای تحقیقات آتی است؛ ولی تشکیل حفره‌های غیرزئولیتی در غشاهای زئولیتی باعث کاهش عملکرد می­ شود. روش­ های رسوب ترکیبات کربن دار و ایجاد کک، استفاده ‌ از عامل­ های جفت­ شوندۀ سیلانی، رسوب شیمیایی در فاز بخار، رسوب شیمیایی در فاز مایع و غوطه ­وری مهم‌ترین روش های اصلاح غشاهای زئولیتی هستند. روش غوطه‌وری به ‌ علت سادگی فرایند و قابلیت استفاده برای طیف گسترده ­ای از مواد، روش مؤثری در اصلاح سطح است. از بین مواد مختلف مورد استفاده برای انجام عملیات اصلاح، بسپارها به‌دلیل فرایند­پذیری مطلوب، عملکرد مناسبی داشته ­اند. از بین بسپارها، پلی ‌ دی ‌ متیل سیلوکسان ( PDMS ) عملکرد بهتری در اصلاح لایه ­های زئولیتی نشان داده و توانسته عملکرد غشای زئولیتی DD3R را به‌طور چشم ‌ گیری افزایش دهد. مهم‌ترین عوامل مؤثر بر فرایند اصلاح سطح غشاهای زئولیتی با روش غوطه وری شامل دمای انتقال شیشه ‌ ای بسپار ( Tg )، خاصیت اتصال عرضی، نوع حلال و دمای انحلال، غلظت محلول بسپاری، عبوردهی و انتخابگری مادۀ بسپاری نسبت ‌ به گازهای مورد نظر است. بررسی این متغیرها نشان می­ دهد که بسپارهای پلاستیکی ازجمله سلولز استات ( CA )، پلی‌کربنات ( PC ) و بسپار ترموپلاستیک الاستومر پلی‌اتر بلاک ‌ آمید ( PEBA ) به ‌ عنوان بسپار مؤثر بر اصلاح سطح غشاهای زئولیتی با هدف جداسازی دی­اکسیدکربن هستند.