مشخصات پژوهش

عنوان	مدل سازی غشای شبکه آمیخته حاوی مایع یونی جهت جداسازی دی اکسید کربن از مخلوط گازی
نوع پژوهش	پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها	غلظت گاز، نانو ذرات، مدل تحلیلی و شبیه سازی، غشای شبکه آمیخته
چکیده	غشاهای شبکه آمیخته از نانوذرات پخش شده در داخل شبکه ی پلیمر با یک ساختار پیچیده تشکیل شده اند. در اینجا، یک مدل تحلیلی جدید برای محاسبه ی غلظت گاز در داخل غشاهای شبکه آمیخته ارائه شده است. در این کار، غلظت گاز در دو ناحیه از غشای شبکه آمیخته که شامل شبکه پلیمر و سطح خارجی نانوذره متراکم (که ناحیه جذب نامیده می شود)، محاسبه شده است. لذا، معادلات انتقال جرم برای سطح شبکه ی پلیمر/نانوذرات توسعه داده شده است. یک مدل سه بعدی برای غشای شبکه آمیخته که در داخل آن نانوذرات به صورت تصادفی پراکنده شده اند، در نظر گرفته شده است. در مجاورت نانوذره، مولکول های گاز به سمت ناحیه ی جذب متمایل می شوند. نتایج بدست آمده نشان داد که هنگامی که مولکول های گاز از جریان بالادستی به جریان پایین دستی یک غشای شبکه آمیخته عبور می کنند، غلظت مولکول های گاز در شبکه ی پلیمر به صورت خطی تغییر می کند، درحالیکه در نزدیکی ناحیه جذب به صورت غیرخطی تغییر می کند. از طرف دیگر، مولکول های گاز در ناحیه جذب بسیار سریع تر از شبکه ی پلیمر و غشای غیریکنواخت عبور می کنند. همچنین ضریب نفوذ گاز در ناحیه ی جذب که چندین برابر بزرگ تر از ضریب نفوذ گاز در شبکه ی پلیمر می باشد، محاسبه شده است. این عامل ممکن است باعث برهمکنش نانوذرات به عنوان فاز پخش شده با پلی اتیلن اکسید شود و نیز انحلال پذیری گاز دی اکسید کربن را افزایش دهد. بنابراین، نتایج نشان می دهد که در روی سطح نانوذره جایی که تتا (زاویه ی سمت الرس در مختصات کروی) برابر صفر باشد، غلظت گاز پایین ترین مقدار خود را دارد. هرچه تعداد مولکول های بیش تری روی سطح نانوذره جذب شوند در نتیجه گرادیان غلظت بین شبکه ی پلیمر و سطح نانوذره بیش تر خواهد شد. گرادیان غلظت گاز در شبکه ی پلیمر روی سطح نیم کره ی بالایی نانوذره از حالت خطی خود انحراف پیدا می کند (اولین نقطه برخورد گاز با سطح نانوذره). به علاوه، مشاهده شد که غلظت گاز در پایین ناحیه ی جذب (آخرین نقطه تماس گاز با سطح نانوذره) از شبکه ی پلیمر در یک راستا از عرض غشا بالاتر می باشد زیرا که در این ناحیه مولکول های گاز در شبکه ی پلیمر دوباره دفع می شوند. در اینجا یک نتیجه مهم بدست آمد که نشان داد که گرادیان غلظت در ناحیه جذب بسیار بالاتر از شبکه ی پلیمر در عرض غشا می باشد. که این امر باعث می شود که انتقال جرم در ناحیه جذب بزر
پژوهشگران	مصطفی لشنی (دانشجو)، مونا زمانی پدرام (استاد مشاور)، محمد مهدی مفتخری شریف زاده (استاد مشاور)، آبتین عبادی عموقین (استاد راهنما)