محمد ولاشجردی

در این پژوهش ترکیب نانوساختار لایه ای Ti3C2 MXene به عنوان پرکننده در ماتریس پلیمری Pebax قرار گرفت. غشا ها به روش ریختگری محلول-تبخیرحلال تهیه شدند. تاثیر درصدها ی وزنی مختلفMXene (1/0-0) در تراوایی گاز دی اکسید کربن و نیتروژن در فشار (2-10 بار) بررسی شد. غشای wt% Pebax/MXene-0.05 در فشار 10بار با تراوایی CO2 15/118 بارر و گزینش پذیری CO2/N2 52/112 مطلوب ترین عملکرد را نشان داد. آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) جهت تایید تبدیل MAX phase Ti3SiC2 به Ti3C2 MXene استفاده شد. همچنین از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی(FE-SEM) همراه با آشکارساز EDS، آنالیز پراکندگی نور دینامیک (DLS) و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه(FTIR) برای ارزیابی ساختار و شکل شناسی MXene استفاده شده است. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی نیز وجود کانالها را در ذره تایید می کند. FTIR، EDS وجود گروه های عاملی اکسیژنی و فلوئوری در سطح ذره اثبات می کنند. با آنالیزهای XRD و FTIR ارزیابی غشاها انجام شد. نتایج طیف XRD کاهش بلورینگی غشا را نشان داد که تأییدی بر افزایش تراوایی است. افزایش تمایل جذب مولکولهای دی اکسید کربن به گروه های اکسیژنی در سطح ذره و در ماتریس پلیمر تأثیر هم افزایی مکانیسم غربال مولکولی توسط کانال های MXene چندلایه به مکانیسم انحلال- نفوذ توسط ماتریس غشا می باشد. در نهایت غشا عملکرد بهبود یافته تری را نسبت به غشا خالص از خود نشان می دهد. اهمیت جای گیری آن در بالای مرز رابسون نشان دهنده پتانسیل بالای آن در کاربردهای اجرایی است.