کاربرد دی اکسید کربن فوق بحرانی در ساخت غشاء ها

از خواص سیالات فوق بحرانی می توان در فرایند های ساخت غشاءها بهره گرفت. استفاده از خاصیت غیر انحلال پذیری دی اکسید کربن فوق بحرانی به جای استفاده از یک غیر حلال آلی، اولین گام در استفاده از این سیالات در ساخت غشاءها بوده است. (SC-CO2)1 به دلیل ضریب نفوذ بسیار بالا به خوبی در محلولهای پلیمری نفوذ می کند و فازها را از یکدیگر جدا می سازد. همچنین این غیر حلال پس از اتمام فرایند، به راحتی از نمونه ها استخراج می شود. ساخت غشاء از اغلب پلیمرهای موجود بجز پلیمرهای محلول در آب، بدین روش، امکان پذیر است و برای استفاده از این پلیمرها نیز می توان از روش مخلوط منبسط شده به کمک (SC-CO2) استفاده کرد. در این روش، از مخلوطی شامل یک حلال خالص و (SC-CO2)، به عنوان غیر حلال استفاده می شود، به طوری که این مخلوط می تواند هم مشابه یک حلال آلی عمل کند و هم خواص سیالات فوق بحرانی، مانند کشش سطحی کم و نفوذ پذیری زیاد را در دمای بسیار مناسب داشته باشد. اشباع سازی لایه های پلیمری از دیگر کاربردهای (SC-CO2) در فرایند ساخت غشاءهاست. به کمک این روش می توان با نشاندن ذرات (فلزی - غیر فلزی) در سطح غشاءها، خصوصیات سطحی آنها را بهینه کرد و آنها را پرکاربردتر نمود. به کمک این روش می توان با نشاندن ذرات پالادیم یا استایرن در سطح غشاءهای نافیون مورد استفاده در سلول های سوختی، هدایت پروتونی غشاءها را افزایش و نفوذ عرضی متانول از میان آنها را کاهش، و به طور کلی، کارایی این غشاءها را تا حد قابل قبولی افزایش داد. به علاوه می توان به کمک این روش، سطح غشاء غربال مولکولی کربن را از ذرات پالادیم اشباع کرد و با ایجاد موانعی بر سر راه مسیرهای موجود برای انتقال مولکول های گازی، خاصیت خود انتخاب گری این غشاءها را افزایش داد. علاوه بر تکنیک های پرکاربرد فوق، در این مقاله دو روش دیگر، یکی روش ساخت غشاءهای نامتقارن با یک لایه نازک رویین به کمک (SC-CO2)، و دیگری روش ساخت غشاء به وسیله تشکیل کمپلکس اسیدی چند لایه بر روی فیلم متخلخل پلی اتیلن، ارائه می شود.