جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 35 4 2017 01 20 The Effect of the Additives in the Polymerization Medium on the Gas Permeation Behavior of Polyamide Thin Film Composite Membranes Prepared by Interfacial Polymerization تأثیر مواد افزودنی به محیط بسپارش بر ویژگی های گاز تراوایی غشاهای کامپوزیتی (TFC) با لایه بالایی پلی آمیدی تهیه شده به روش پلیمریزاسیون بین سطحی (IP) 49 62 25811 FA سعید رضایی تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی فرایندهای پلیمریزاسیون علیرضا شریف تهران، دانشگاه تربیت مدرس محمد کریمی تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی Journal Article 2015 11 27 In this research, the effects of the presence of additives such as sodium dodecyl sulfate (as a surfactant) and sodium carbonate (as acid acceptor) on the top layer characteristics and gas separation properties of composite membranes, prepared by an interfacial polymerization method, were studied ATR-FTIR and SEM techniques showed the important role of the additives on the structural density and thickness of the top layer. As a result, the top layer of the prepared sample in the presence of both additives was the densest and the thickest while that of the sample prepared in the absence of both additives was the thinnest one. Furthermore, based on the AFM results, the composite membrane prepared in the presence of just sodium carbonate presented the roughest (Rmax = 520 nm) and that prepared in the presence of both additives shows the smoothest (Rmax = 148 nm) surface. Investigation of the gas permeances of membranes shows that the membrane with top layer prepared in the presence of just sodium carbonate has the highest CO2 permeance (25.2 GPU), due to its thin and rough top layer. Moreover, the highest CO2/CH4 selectivity (58) was obtained by the composite membrane prepared in the presence of both additives. On the other hand, the highest CO2/N2 and CO2/O2 selectivities (63 and 54, respectively) were achieved through the utilization of the composite membrane prepared in the presence of just sodium dodecyl sulfate. در این مقاله، تأثیر افزودن سدیم دو دسیل سولفات، به عنوان ماده سطح فعال، و کربنات سدیم، به عنوان ماده پذیرنده اسید، به سامانه واکنشی پلیمریزاسیون بین سطحی بر ویژگی های لایه بالایی و همچنین رفتار جدایش گاز غشاهای کامپوزیتی لایه نازک پلی آمیدی تهیه شده به روش پلیمریزاسیون بین سطحی مطالعه شد. نتیجه های به دست آمده از روش های پرتوسنجی فروسرخ و میکروسکوپ الکترونی روبشی بر نقش مهم افزودنی ها در تراکم ساختاری و ضخامت لایه بالایی دلالت داشت. بر این اساس، لایه بالایی نمونه تهیه شده در حضور هر دو افزودنی یاد شده، دارای بالاترین تراکم ساختاری و ضخامت و نمونه تهیه شده در نبود هر دو افزودنی دارای کم ترین ضخامت بود. همچنین، زبری سطح غشاهای تهیه شده با روش میکروسکوپی نیروی اتمی مطالعه و نشان داده شد که غشای تهیه شده در حضور سدیم کربنات، به تنهایی، بالاترین و غشای تهیه شده در حضور هر دو افزودنی، کمترین زبری سطح (بهترتیب برابر با 520 و 148 نانومتر) را دارا هستند. داده های گاز تراوایی نشان داد که بالاترین شدت تراوش کربن دی اکسید ( GPU2/25) در غشای دارای لایه بالایی تهیه شده در حضور سدیم کربنات،به تنهایی، رخ می دهد. این امر، به ضخامت کم و زیری سطح بالای لایه بالایی این غشا نسبت داده شد. همچنین، بالاترین گزینش پذیری برای کربن دی اکسید/ متان (برابر با 58) با استفاده از غشای کامپوزیتی تهیه شده با لایه بالایی پلیمری شده در حضور هر دو افزودنی به دست آمد. از سوی دیگر، برای کربن دی اکسید/ نیتروژن و کربن دی اکسید/اکسیژن بالاترین گزینش پذیری ها (به ترتیب برابر با 63 و 54) با به کارگیری غشای کامپوزیتی تهیه شده با لایه بالایی پلیمری شده در حضور سدیم دو دسیل سولفات، به تنهایی، به دست آمد.

https://www.nsmsi.ir/article_25811_8f64c0a6975ce782d1adaf73ce892d51.pdf