بررسی عملکرد غشاهای انتقال تسهیل یافتهPEBA/ کیتوسان/ اکسید گرافن در جداسازی CO₂/N₂

doi
10.22103/jsse.2026.5527
چکیده

هدف: توسعه غشاهای انتقال تسهیل یافته عمدتاً به دلیل افزایش حجم آزاد زمینه پلیمری با چالش کاهش انتخاب‌گری روبه‌رو هستند. هدف  این تحقیق، بررسی نحوه توزیع  اکسید گرافن اصلاح سطحی نشده (GO) و اصلاح شده با اسید آمینه (M-GO) در زمینه پلیمری PEBA و همچنین تاثیر اکسید گرافن اصلاح سطحی شده بر روی افزایش انتخاب‌گری غشایPEBA/ کیتوسان است. مواد و روش: جهت تهیه غشاهای انتقال تسهیل یافته ابتدا اکسید گرافن  در داخل حلال آب / اتانول توسط دستگاه التراسونیک توزیع شد. سپس  PEBA با 2% وزنی در داخل محلول تهیه شده حل شد. در ادامه محلول کیتوسان از قبل تهیه شده با 1% درصد وزنی و با نسبت 1:1  با محلول همگن    PEBA تهیه شده توسط همزن مغناطیسی در دمای محیط مخلوط شدن .غشاهای تهیه شده جهت بررسی توزیع یکنواخت نانو پرکن در زمینه پلیمری توسط آزمون‌های SEM و  AFM و نحوه برهمکنش بین پرکن و زمینه پلیمری توسط آزمون  FTIR ارزیابی شد. سپس تست عبوردهی گازها از روش عبوردهی با  فشار ثابت و حجم متغیر استفاده شد. نتایج :  براساس آنالیز,FTIR   SEMو  AFMغشای تهیه شده با اکسید گرافن اصلاح سطحی شده به دلیل سازگاری بیشتر با زنجیرهای پلیمری و توزیع یکنواخت در ساختار غشا، دارای مورفولوژی سطح صاف نسبت به نمونه غشای بدون اصلاح سطحی است. نتایج نشان داد که غشاهای حاویM-GO در مقایسه با GO اصلاح سطحی نشده باعث بهبود عبوردهی CO₂ و انتخاب‌گری CO₂/N₂  شد. نتیجه‌گیری: M-GO به دلیل برهم‌کنش‌های بین‌سطحی از طریق پیوندهای هیدروژنی قوی‌تر و همچنین افزایش سازگاری فصل مشترک بین نانولایه‌های GO و پلیمر باعث بهبود بیش از 314 درصد در انتخاب‌گری  CO₂/N₂ و 440 درصد در عبوردهی CO₂ شد.

کلیدواژه‌ها