اثر چارچوب های فلزی- آلی MIL-53 بر عملکرد غشا شبکه ترکیبی Pebax/PEG در جداسازی CO2/CH4

در این مطالعه به بررسی غشاهای شبکه ترکیبی سه جزئی متشکل از Pebax®1657، PEG200 و چارچوب های MIL-53(Al) در جداسازی گاز CO2 پرداخته شد و اثرات ناشی از درصدهای وزنی متفاوت PEG-200 و MIL-53(Al)  در شبکه پلیمر Pebax بر ساختار، تراوایی گاز و انتخاب پذیری غشاها مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ساختاری، میزان بلورینگی و خواص حرارتی غشاهای ساخته شده، به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) و آزمون گرماوزن سنجی (TGA) استفاده شد. همچنین آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) جهت بررسی پیوندهای ایجاد شده در ساختار غشاها مورد استفاده قرار گرفت. در تصاویر میکروسکوپی، پخش مناسب ذرات در شبکه پلیمر و سطح یکپارچه غشاها قابل رویت بوده که نشان از ساختاری مناسب و تا حد امکان عاری از عیوب می باشد. نتایج آزمون های حرارتی حاکی از افزایش بلورینگی و دمای گذر شیشه ای در ازای افزودن ذرات MIL-53 بوده است. تراوایی گازهای خالص دی اکسید کربن و متان در دمای °C30 و در محدوده فشاری 2 تا bar 10در غشاهای Pebax خالص، Pebax/PEG و Pebax/PEG/MOF مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج گازتراوایی نشان داد، در فشار bar 10، تراوایی گاز دی اکسید کربن از barrer 6/133 در غشای خالص به barrer 7/311 (به میزان 134%) در غشای حاوی 10 درصد وزنی MIL-53 افزایش یافت.