حمیدرضا سنایی پور

در پژهش حاضر، غشای دولایه کامپوزیتی به روش پوششدهی، بهوسیله ماتریمید 5218بهعنوان لایه گزینشی بر غشای نامتقارن متخلخل پلیوینیلیدن فلوئورید بهعنوان زیرلایه ساخته شد. اثر شبکهایکردن شیمیایی ماتریمید بهکمک اتیلن دیآمین بر خواص انتقال گاز خالص در غشا بررسی شد. آزمون تراوایی گازهای هیدروژن و نیتروژن در غشاهای مدنظر در دمای 25°Cو فشار 2-8 bar انجام شد. میکروسکوپی الکترونی پویشی برای مشاهدات شکلشناسی غشا بهکار گرفته شد. غشای ماتریمید پیش و پس از شبکهایشدن بهوسیله طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه، پراش پرتو Xو اندازهگیری چگالی بررسی شد. نتایج طیفسنجی زیرقرمز نشان داد، در اثر شبکهایشدن، گروههای ایمیدی زنجیرهای ماتریمید به گروههای آمیدی تبدیل میشوند. نتایج پراش پرتو X نشان داد، پس از شبکهایشدن فاصله بین زنجیرهای پلیمر کاهش مییابد. بهکمک اندازهگیری چگالی و محاسبه حجم آزاد جزئی لایه گزینشی غشاها نشان داده شد، در اثر واکنش شبکهایشدن، چگالی افزایش و حجم آزاد جزئی کاهش مییابد. همچنین، با افزایش غلظت عامل شبکهایکننده پلیمر، تراوایی گازها در غشا به مقدار قابل توجهی کاهش مییابد که میتواند ناشی از کاهش ضریب نفوذ گازها در اثر تراکم زنجیرهای پلیمر بوده و نشان داده شد، این کاهش تراوایی، برای H نیتروژن بیشتر از هیدروژن است. بر اثر اصلاح غشا بهکمک شبکهایکردن، گزینشپذیری 2/N2 در فشار 2 barاز 56/5برای غشای ماتریمید خالص به 79/4برای غشای کامپوزیتی شبکهایشده با % 12وزنی اتیلن دیآمین، افزایش یافت. اثر فشار بر تراوایی غشاها بررسی شد و نتیجه آن با کاهش تراوایی گازهای دارای انحلالپذیری کم در اثر ازدیاد فشار گاز در پلیمرهای شیشهای مطابقت داشت. همچنین با افزایش فشار، گزینشپذیری H2/N2برای غشاهای دارای مقادیر کم اتیلن دیآمین (% )0-4روند کاهشی دارد و سپس در مقدار % 8ثابت میشود. در نهایت، با افزایش اتیلن دیآمین به % 12وزنی گزینش ً پذیری تقریبا روند افزایشی مییابد.