عنوان پایان‌نامه
تهیه غشا ماتریس مختلط بر پایه چارچوب های فلزی – آلی عامل دار شده/ پلی اتر سولفون و کاربرد آن در جداسازی CO۲ / CH۴.
- رشته تحصیلی
- علوم وفناوری نانو- نانو شیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5431;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64553
- تاریخ دفاع
- ۲۲ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- حسین مولوی
- استاد راهنما
- حسین مهدوی
- چکیده
- در این پروژه از پلی اترسولفون و سه نوع چارچوب فلزی-آلی شامل؛ MIL-53(Al)، NH2-MIL-53(Al) و NH2-MIL-101(Al) برای ساخت غشاء ماتریس مختلط با ترکیب درصد ( Wt.%10%-0) استفاده شده و کاربرد آنها در فرایند جداسازی کربن دی اکسید از متان مورد بررسی قرار گرفته شد. به منظور افزایش برهمکنش بین پلیمر-پرکننده سطح نانوذرات به وسیله 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان عامل دار شده و عملکرد آنها در جداسازی کربن دی اکسید از متان مورد بررسی قرار گرفته شد. به منظور بررسی خواص نانوذرات سنتز شده و همچنین غشاهای ساخته شده از آنالیزهای مختلفی همانند؛ IR، TGA، SEM، XRD، BET، خواص مکانیکی و تراوش پذیری گاز استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که: • با افزایش مقدار پرکننده درون ماتریس پلیمری استحکام کششی و ازدیاد طول در نقطه شکست کاهش می یابد در حالی که مدول یانگ افزایش می یابد. • با وارد کردن پرکننده آمین دار و یا سیلان دار درون ماتریس پلیمری میزان برهمکنش بین پلیمر-پرکننده بهبود می یابد. • با وارد کردن پرکننده درون ماتریس پلیمری پایداری حرارتی غشاء افزایش می یابد. • با افزایش مقدار پرکننده درون ماتریس پلیمری برای هر پنچ پرکننده میزان گزینش پذیری افزایش می یابد. • بهترین عملکرد زمانی حاصل می شود که غشای ماتریس مختلط نسبت به A-NH2-MIL-101(Al) 10% باشد.
- Abstract
- In this work polyethersolfune and three kind of metal-organic framework including; MIL-53(Al), NH2-MIL-53(Al) and NH2-MIL-101(Al) with the percentage of (0-10 Wt.%) are utilized for preparation of mixed matrix membrane in the process of separation of carbon dioxide from methane is investigated. To increase the interaction between the filler-polymer, surface of the nanoparticles is functionalized with 3-aminopropyltriethoxysilane and their functionality in the separation of carbon dioxide from methane is investigated. Properties of synthesized nanoparticles and membranes are determined by IR, TGA, SEM, XRD, BET, tensile and gas permeability. The results indicate that: • With the increase of the filler in the polymer matrix, tensile strength and elongation at break of MMMs decreases, wheras Young Modulus increases. • The filler-polymer interfacial adhesion improves, when the filler contains –NH2 and silane groups • Thermal stability of membrane was increases when fillers are used. • Ideal selectivity for all five fillers used, increases with increase in the MOFs loading. • The best result is acquired with 10% A-NH2-MIL-101(Al).
