بررسی رفتار ترشدگی غشای الیاف توخالی پلی پروپیلنی نانوکامپوزیتی به عنوان تماس دهنده غشایی برای حذف کربن دی اکسید

تماس دهنده های غشایی گاز-مایع به عنوان یکی از جایگزین های بالقوه برای حذف کربن دی اکسید در مقایسه با فناوری های متداول درنظر گرفته شده اند. با وجود این، ترشدگی غشاها به وسیله جاذب های مایع طی این فرایند، عملکرد تماس دهنده های غشایی را محدود می کند که این موضوع ضرورت استفاده از غشاهای ابرآب گریز را در این سامانه ها نشان می دهد. در سال های اخیر، استفاده از نانوذرات برای افزایش آب گریزی سطح غشاهای پلیمری و ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی به طور قابل ملاحظه ای مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در راستای کاهش مشکل ترشدگی غشاها، در پژوهش پیش رو از نانوذرات سیلیکای پیوندخورده با گروه عاملی متیل (CH3SiO2) برای افزایش آب گریزی سطح غشای پلی پروپیلنی استفاده شد که این نانوذرات با روش سل-ژل سنتز شدند. غشاهای ساخته شده با آزمون های ATR-FTIR،FE-SEM،XRD و اندازه گیری زاویه تماس، استحکام مکانیکی و فشار نفوذ بحرانی ارزیابی شدند. نتایج حاصل از آزمون ATR-FTIR سنتز نانوذرات سیلیکای اصلاح شده با عامل متیل را روی سطح غشای پلی پروپیلنی تایید کرد. نتایج حاصل از اندازه گیری زاویه تماس نیز نشان داد، در غشاهای نانوکامپوزیتی با افزایش نسبت مولی MTES/TEOS از 1 تا 4، اندازه زاویه تماس از °125 تا °164 افزایش یافته ولی با افزایش بیشتر نسبت مولی MTES/TEOS اندازه زاویه تماس کاهش یافته است. همچنین با دقت در نتایج حاصل از اندازه گیری استحکام مکانیکی می توان دریافت، سنتز نانوذرات، استحکام کششی غشا را تا 12. 8MPa افزایش داده است. در نهایت، عملکرد غشاها در تماس دهنده های غشایی برای جذب گاز کربن دی اکسید ارزیابی شد که نتایج حاکی از کاهش شدید شار عبوری برای غشاهای خالص در مقایسه با غشاهای نانوکامپوزیتی بود.