بررسی عملکرد غشاهای زمینهمخلوط مغناطیسی پلی سولفون ذرات نئودیمیم به منظور جداسازی O2/N2 | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 4, Volume 4, Issue 2 - Serial Number 12, 1399, Pages 53-68 PDF (932.9 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| صبا روشیان1; جواد کریمی ثابت* 2; سید سعید حسینی1 | ||
| 1دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 2پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای | ||
| Abstract | ||
| در سالهای اخیر، بهدلیل هزینه بالا و مصرف زیاد انرژی در روشهای تقطیر برودتی و جذب سطحی، تلاشهای بسیاری در راستای بهبود عملکرد غشاهای پلیمری در جداسازی اکسیژن- نیتروژن صورت گرفته است. همچنان افزایش عملکرد این دسته از غشاها برای کاربردهای صنعتی ضروری است. در این پژوهش، غشاهای زمینهمخلوط مغناطیسی جدید با استفاده از پلیسولفون بهعنوان زمینه اصلی غشا و ذرات مغناطیسی نئودیمیم برای جداسازی اکسیژن- نیتروژن ساخته شدند. غشاهای زمینهمخلوط مغناطیسی در حضور میدان مغناطیسی بهمنظور جلوگیری از تهنشینی ذرات و پراکندگی مناسب ذرات در زمینه پلیمر ساخته شدند. اثر مقادیر مختلف ذرات نئودیمیم بر ساختار غشاها، خواص مغناطیسی و پایداری حرارتی غشاها با آزمونهای میکروسکوپی الکترونی پویشی، مغناطیسسنجی نمونه ارتعاشی و گرماوزنسنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین برای بررسی عملکرد غشاهای ساخته شده در حضور میدانهای مغناطیسی مختلف، ماژول جداسازی مغناطیسی جدیدی طراحی و ساخته شد. نتایج بهدستآمده نشان دادند که تراوایی گازهای اکسیژن و نیتروژن با افزودن ذرات مغناطیسی نئودیمیم صرفنظر از میزان مقدار میدان مغناطیسی اعمالی حین فرایند جداسازی بهدلیل برهمخوردن تراکم زنجیرهای پلیمر و ازدیاد حجم آزاد پلیمر، روند افزایشی داشته است. تراوایی گازهای اکسیژن و نیتروژن در غشاهای زمینهمخلوط حاوی 5 درصد وزنی نئودیمیم در غیاب میدان مغناطیسی بهترتیب 182% و 443% نسبت به غشاهای خالص پلیسولفون افزایش یافت. همچنین، تراوایی و گزینشپذیری جفتهای گازی مذکور مورد مطالعه با اعمال میدان مغناطیسی طی فرایند جداسازی، افزایش یافت. با افزایش میدان مغناطیسی از 0 به 570 میلی تسلا، گزینشپذیری غشاهای زمینهمخلوط حاوی 5 درصد وزنی نئودیمیم از 73/2 به 77/3 افزایش یافت. براساس نتایج، افزودن ذرات نئودیمیم و همچنین استفاده از میدان مغناطیسی در طول فرایند ساخت و بررسی عملکرد غشا میتواند روشی مؤثر برای بهبود عملکرد غشا محسوب شود. | ||
| Keywords | ||
| : جداسازی اکسیژن- نیتروژن; پلیسولفون; نئودیمیم; غشاهای شبکه آمیخته مغناطیسی; ماژول جداسازی مغناطیسی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 177 PDF Download: 80 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,460,680 |
| PDF Download | 17,559,821 |