1403/09/02
عزت اله جودکی

عزت اله جودکی

مرتبه علمی: استاد
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک- گروه مهندسی شیمی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
ساخت غشاهای شبکه آمیخته با استفاده از مایع های یونی جهت جداسازی دی اکسیدکربن از متان و نیتروژن
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
ساخت غشاهای شبکه آمیخته با استفاده از مایع های یونی جهت جداسازی دی اکسیدکربن از متان و نیتروژن
سال 1402
پژوهشگران عزت اله جودکی(استاد راهنما)، رضا مسیبی بهبهانی(استاد راهنما)، فرزاد محبوبی(دانشجو)

چکیده

افزودن یک جزء سوم با میل ترکیبی باال نسبت به گاز دیاکسیدکربن در غشای شبکه آمیخته دوجزئی و حذف فضاهای خالی غیرگزینشگر در سطح مشترک پرکننده و شبکه پلیمری را میتوان یک روش نوآورانه جهت بهبود عملکرد جداسازی گاز دیاکسیدکربن از گازهای متان و نیتروژن توسط غشای شبکه آمیخته درنظرگرفت. در این پژوهش، با استفاده از ویژگیهای برجسته پلیمر پباکس،1657 مایع یونی -1 بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم استات )[AC][BMIM)[، مایعیونی-1هگزیل-3- متیلایمیدازولیوم بیس)تری فلوئورومتیل سولفونیل( ایمید )[2NTF][HMIM)[، نانولولههایکربنی چندجداره عاملدارشده با گروه هیدروکسیل (OH-MWCNT (و نانوذرات اکسیدآلومینیوم )3O2AL )چهارگروه غشای شبکه آمیخته سهجزئی جدید برای بهبود عملکرد جداسازی گاز دیاکسیدکربن از گازهای سبک متان و نیتروژن ساخته شد. غشاهای ساخته شده توسط آزمونهای مشخصهیابی FESEM، DSC، ATR-FTIR و XRD مورد ارزیابی قرارگرفتند. آزمونهای تراوایی گاز بر روی غشای پلیمری خالص، غشاهای ترکیبی پلیمر- مایع یونی و همچنین غشاهای شبکه آمیختهی دوجزئی و سهجزئی در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار گاز 4 تا 10 بار انجام گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که افزودن مایع یونی به غشاهای شبکه آمیخته دوجزئی، به دلیل برهمکنش میان گاز دیاکسیدکربن و بخشهای قطبی مایع یونی و ایجاد سازگاری بهتر بین نانوذرات معدنی و شبکه پلیمر منجر به بهبود عملکرد جداسازی گاز دیاکسیدکربن از گازهای سبک متان و نیتروژن گردید. به گونهای که در غشاهای شبکه آمیخته سهجزئی تهیه شده با پلیمر پباکس،1657 نانوذرات 3O2AL و مایع یونی AC][BMIM( [غشاهای گروه اول(، غشای بهینه با افزودن 15 درصد وزنی مایع یونی[AC][BMIM [و 6 درصد وزنی نانوذرات 3O2AL( بر مبنای وزن پلیمر( در شبکه پلیمر پباکس به دست آمد، مقدار تراوایی دی اکسیدکربن در این غشا در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 10 بار به 166/4 بارر رسید که 44 درصد بیشتر از غشای پلیمری خالص بود، همچنین گزینشپذیری ایدهآل جفتگازهای 2N2/CO و 4CH2/CO نیز به ترتیب 28 و 26 درصد نسبت به غشای پلیمری پباکس خالص افزایش یافت. همچنین، بهترین عملکرد جداسازی در غشاهای شبکه آمیخته سهجزئی [2NTF][HMIM[3/O2AL/Pebax )غشاهای گروه دوم(، در بارگذاری10 درصد وزنی مایع یونی [2NTF][HMIM [و 6 درصد وزنی نانوذرات 3O2Al درشبکه پلیمر پباکس بدست آمد، تراوایی گاز دیاکسیدکربن و گزینشپذیری جفتگازهای 2N2/CO و 4CH2/CO بهترتیب،51 23 و 22 درصد نسبت به غشای خالص پلیمری افزایش یافت. نتایج آزمون تراوایی نشان داد که غشاهای شبکه آمیخته سهجزئی که با افزودن مایع یونی[AC][BMIM [و پرکننده(OH-MWCNT (در شبکه پلیمری پباکس تهیه شده بودند)غشاهای گروه سوم(، غشای بهینه با افزودن 20 درصد وزنی مایع یونی[AC][BMIM [و2 درصدوزنی OH-MWCNT در شبکه پلیمر به دست آمد، تراوایی گاز دیاکسیدکربن وگزینشپذیری جفتگازهای 2N2/CO و 4CH2/CO بهترتیب،58 24 و 26 درصد نسبت به غشای خالص پلیمری افزایش یافت. در نهایت، غشای شبکه آمیخته سهجزئی که با بارگذاری 2 درصد وزنی پرکننده OH-MWCNT و 15 درصد وزنی مایع یونی[2NTF][HMIM [تهیه شده بود، بهترین عملکرد جداسازی غشاهای شبکه آمیخته سه جزئی [2NTF][HMIM[/OH-MWCNT/Pebax( غشاهای گروه چهارم( را نشان داد، بطوریکه تراوایی گاز دیاکسیدکربن و گزینشپذیری جفتگازهای 2N2/CO و 4CH2/CO بهترتیب 62 ، 30 و 27 درصد نسبت به غشای خالص پلیمری پباکس 1657 افزایش یافت. واژگانکلیدی: جداسازی گاز، غشای شبکه آمیخته، پلیمر پباکس،1657 مایع یونی [AC][BMIM[، مایع یونی[2NTF][HMIM[