بررسی عملکرد غشاهای نانوساختار سیلیکایی قالب دار سنتز شده در جداسازی دی اکسیدکربن از جریان های گازی آلاینده دودکش

دی اکسیدکربن به عنوان یکی از مهم ترین محصولات احتراق واحدهای صنعتی مختلف، از جمله گازهای گلخانه ای محسوب می شود که تاثیر زیادی در روند گرم شدن زمین دارد. در سال های اخیر غشاهای غیرآلی متخلخل رشد زیادی در زمینه جداسازی دی اکسیدکربن از گاز دودکش داشته اند. در این تحقیق، غشای میکرومتخلخل سیلیکایی با اندازه حفرات نانومتری، به روش سل- ژل قالب دار و با استفاده از قالب آلی متیل تری اتوکسی سیلان، سنتز گردید و اثر اصلاح سطح بر عملکرد جداسازی غشایی مورد بررسی قرار گرفت. برای سنتز غشا، پایه ماکرومتخلخل آلفا- آلومینا به روش قالب ریزی ژل و با استفاده از پودر سرامیکی آلومینا ساخته شد. جهت اصلاح سطح پایه و ایجاد لایه میانی مزومتخلخل، پایه غشایی توسط سل بوهمیتی و به روش غوطه وری پوشش داده شد. ارزیابی مورفولوژی لایه های غشایی با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی تشکیل لایه گاما- آلومینا و سیلیکای یکنواخت را به خوبی نشان داد. خصوصیات عبوردهی غشای ساخته شده در دو بخش گازهای خالص شامل دی اکسیدکربن، نیتروژن، هیدروژن و جداسازی مخلوط 50:50 حجمی دی اکسیدکربن و نیتروژن مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. برای غشای سیلیکایی قالب دار اصلاح شده، انتخابگری ایده آل دی اکسیدکربن نسبت به نیتروژن و عبوردهی گاز خالص دی اکسیدکربن به ترتیب 11 و mol/m2.s.Pa 4*10^-8 به دست آمد. انتخابگری واقعی دی اکسیدکربن در مخلوط (دی اکسیدکربن و نیتروژن) با نسبت حجمی 50:50 برابر 5/3 به دست آمد.

Keywords:

جداسازی , دی اکسیدکربن , غشای سیلیکایی نانوساختار میکرومتخلخل , روش سل- ژل قالب دار