ساخت غشای نانوکامپوزیتی برپایه پلی اتر بلاک آمید/پلی وینیل الکل پر شده با نانو ذرات منیزیم اکسید به منظور بررسی خواص عبورپذیری انتخابی

فرضیه : 

یکی از روش های بهبود غشاهای ماتریس مخلوط نانوکامپوزیتی استفاده از نانوذرات و ترکیبات حاوی گروه های عاملی هیدروکسیل و کربوکسیل است که می تواند انتخابی مناسب برای کمک به نفوذ بیشتر گاز CO2 باشد. در پژوهش حاضر، گزینش پذیری و نفوذ پذیری ماتریس پلی اتر بلوک آمید/پلی وینیل الکل (Pebax/PVA) با بارگذاری نانوذره اکسید منیزیم (MgO) بررسی شد. طبق مطالعات پیشین حضور MgO در ماتریس Pebax/PVA می تواند با ایجاد فضای بین مولکولی، نفوذپذیری CO2 را افزایش دهد.

در این پژوهش، غشای نانوکامپوزیتی پلی اتر بلوک آمید/پلی وینیل الکل (Pebax/PVA) با نسبت وزنی 80 به 20 حاوی 10% نانوذره اکسید منیزیم (MgO) به روش ریخته گری محلول ساخته شد. عملکرد نانوکامپوزیت Pebax/PVA/MgO به منظور جداسازی گازهای  CH4و CO2 با آزمون های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت.

مشخصه یابی غشاهای ساخته شده به وسیله آزمون های تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مورد بحث قرار گرفت. تصاویر FESEM نشان داد زبری سطح با افزودن نانوذرات افزایش یافته و نانوذرات به خوبی در ماتریس پلیمری پراکنده شده اند.تجزیه و تحلیل نتایج XRD نشان داد که نانوذره MgO برهمکنش بیشتری با زنجیره های PVA نسبت به زنجیره های Pebax دارد. پارامترهای مختلفی شامل محتوای پلی وینیل الکل و محتوای نانوذره MgO، فشار و دما به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب و اثرات آنها بر نفوذ پذیری گازهای CH4 و CO2 مطالعه شد. میزان نفوذپذیری غشاهای ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج دریافتی میزان نفوذپذیری گازهای CH4 و CO2 با افزودن MgO به طور قابل توجهی افزایش می یابد.