Document Type : Original Article

Authors

• Samira Mosleh ¹
• Mohammadreza Mozdianfard ¹
• Mahmoud Hemmati ²
• Ghader Khanbabaei ²

¹ Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran

² Chemical, Polymeric and Petrochemical Technology Development Research Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), Tehran, Iran

Abstract

In the last two decades, various modifying techniques have been employed to improve membranes performance including mixed matrix, cross linking, grafting, polymer blending, making composite or hybrid membrane. Blending of polymeric membrane is a cost and time effective approach and an advanced technique for gas separation, where two or more polymers are mixed to produce a new material with different and desired physical, chemical and mechanical properties. This work reports on the separation performance of a novel polymeric blend membrane based on poly (amide-b-ethylene oxide) and polyethersulfone blends. These flat sheet membranes were synthesized using solution-casting in different ratios (10-40%) in order to improve membrane separation performance of CO₂/CH₄ gas mixtures. Prepared membranes were then characterized by Fourier Transformed Infra-Red Spectroscopy (FTIR) where spectral changes indicated existence of molecular interaction among the polymeric blends, highlighting their compatible nature.  Permeabilities of pure gases (CO₂ and CH₄) were also examined at room temperature. Results indicated that increasing wt.% PES in the Pebax^®/PES blend membranes increased selectivity of CO₂/CH₄ and decreased pure gas permeabilities.

Keywords

• Blending
• gas separation
• poly (amide-b-ethylene oxide)
• polyethersulfone

Main Subjects

• Chemical Engineering

Article Title [Persian]

ساخت و ارزیابی غشاهای آمیزه پلیمری برای جداسازی CO2/CH4

Authors [Persian]

• سمیرا مصلح ¹
• محمدرضا مزدیان فرد ¹
• محمود همتی ²
• قادر خان بابایی ²

¹ گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

² عضو هیأت علمی، پژوهشکده توسعه فناوری‌های شیمیایی، پلیمری و پتروشیمی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

Abstract [Persian]

در دو دهه گذشته، تکنیکهای اصلاحی مختلف برای بهبود عملکرد غشا شامل غشاهای ماتریس آمیخته، ایجاد اتصال­عرضی، پیوندسازی، آمیزه­سازی پلیمری، ساخت غشاهای کامپوزیتی یا ترکیبی بکارگرفته شده­است. استفاده از آمیزه­سازی غشاهای پلیمری، رویکردی کم هزینه و سریع و در عین حال، تکنیکی پیشرفته برای جداسازی گاز است که در آن، دو یا چند پلیمر برای تولید ماده­ای جدید با خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بکاربرده می­‌شوند. در این مقاله، عملکرد جداسازی غشا آمیزه پلیمری جدیدی، بر پایه پلی (آمید-B اکسید اتیلن) و پلی اترسولفون گزارش می­‌شود. این غشاهای تخت با استفاده از روش قالبگیری محلول در نسبت­های مختلف (۴۰-۱۰٪) به منظور بهبود عملکرد جداسازی غشایی مخلوط گازهایCO₂/CH₄  تهیه شدند. ویژه­گی‌­های غشاهای ساخته شده سپس توسط آنالیز طیف­سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) ارزیابی شدند، بطوریکه تغییرات طیفی در آن حاکی از تعامل متقابل مولکولی داشت و سازگاری طبیعت میان پلیمرها در این آمیزه را تایید می­کرد. نفوذپذیری گازهای خالص (CH₄ و CO₂) نیز در دمای اتاق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش درصد وزنی PES در غشا آمیزه Pebax®/PES  سبب افزایش گزینشگری CO₂/CH₄ و کاهش نفوذپذیری گازهای خالص گردید.

Keywords [Persian]

• آمیزه‌سازی
• جداسازی گازی
• پلی‌(آمید-b-اتیلن اکساید)
• پلی‌اترسولفون