جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 37 1 2018 05 22 Study the Membrane of Polyacrylonitrile - Poly Sulfone and the Effect of Aluminum Oxide Nanoparticles for Gas Separation مطالعه غشای آلیاژی پلی آکریلونیتریل ـ پلی سولفون و اثر نانو ذره های آلومینیوم اکسید برای جداسازی گاز 145 157 27261 FA نادیا اسفندیاری گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران 0000-0003-3071-7291 سجاد همایون گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران Journal Article 2017 01 07 Membrane systems are widely used due to their many advantages. The membrane is used for gas separation. In this study, improvement of gas separation properties in the alloy membrane of polyacrylonitrile (PAN) and polysulfone (PSF) was studied by adding aluminum oxide nanoparticles. By addition polysulfone to polyacrylonitrile membrane, the best combination of alloy membranes percentage was obtained. Then, a sol-gel method for making Nano-composite membranes was studied. All membranes were prepared using the solvent evaporation method. The ratio of polymers in the mixed matrix was considered at the rate of PAN 100%, PSF 100 %, (PSF 5%- PAN 95%), (PSF 10% -PAN 90%), (PSF 15% -PAN 85%). Aluminum oxide nanoparticles were placed on the membrane with weight percentages of 2.5, 5, 10, 15, and 20. To study the membrane, SEM and FT-IR analyses were used. By adding aluminum oxide nanoparticles to the membrane at the weight percentage of 10% and measuring the rate of leakage, it was observed that the leakage rate of carbon dioxide, oxygen, nitrogen, and methane gases increased by 146%, 159%,166%%, and 54%, respectively, compared to the membranes without aluminum oxide nanoparticles. Tests showed that the optimal amount of adding aluminum oxide to improve the properties of the membrane is 10% of the weight percentage. وجود برتری های فراوان سامانه های غشایی باعث گسترش استفاده از آن ها شده است. از غشا برای جداسازی گاز نیز استفاده می شود. در ایـن پـژوهش، بهبود ویژگی های جداسازی گاز در غشای آلیاژی پلیآکریلونیتریل (PAN)و پلیسولفون(PSF) با افزودن نـانو ذره های آلومینیوم اکسید مورد مطالعه قرار گرفته است. با افزودن پلـی سـولفون به غشای پلی آکریلونیتریل، بهترین ترکیب درصد غشـای آلیـاژی به دسـت آمـد و سـپس روش سـل ـ ژل بـرای ساخت غشاهای نانو کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. همه غشاها با اسـتفاده از روش تبخیر حلال آماده شدند. نسبت پلیمرها در غشاهای مـاتریس مخلـوط بـه میـزان ١٠٠%PAN،١٠0%PSF ، (95%PAN -5%PSF)، (90%PAN -10%PSF)، (85%PAN -15%PSF) در نظر گرفته شد. نانو ذره های آلومینیوم اکسید با درصـدهای وزنی 5/2، 10،5، ١٥, ٢٠ بر روی غشا قرار گرفت. برای بررسی غشا از آنالیزهای SEM و FT-IR استفاده شد. با افزودن نانوذره های آلومینیوم اکسید به غشا به میزان 10 درصد وزنی و اندازه گیری مقدار تراوش پذیری، دیده شد که میزان تراوش پذیری این غشا برای گازهای کربن دی اکسید ، اکسیژن، نیتروژن و متان به میزان به ترتیب % 146، % 159، % 166% و %54 نسبت به غشاهای بدون نانو ذره های آلومینیوم اکسید افزایش داشت. آزمایش ها نشان داد که مقدار بهینه افزودن آلومینیوم اکسید برای بهبود ویژگی های غشا مقدار 10 درصد وزنی است.

https://www.nsmsi.ir/article_27261_d9a63503ec814c2c1f9a594b15679eb4.pdf