ارزیابی ساختارهای متفاوت غشای انتقال تسهیل یافته پلی وینیل پیرولیدن در حضور نمک‎های نقره و بررسی اثرات آن در فرآیند جداسازی اتیلن از اتان

در این تحقیق، دو نمک نقره با نام های نیترات نقره (AgNO۳) و تترافلوروبورات نقره (AgBF۴) با درصدهای وزنی مشابه در ساختار لایه فعال غشای کامپوزیت PES/PVP بارگذاری شدند و اثرات متفاوتی که در ساختار و عملکرد این غشا در جداسازی اتیلن از اتان به وجود آوردند مورد بررسی قرار گرفتند. تشکیل کمپلکس های متفاوت بین بخش‎های کاتیونی نمک‎های نقره با گروه های کربونیل در ساختار لایه فعال غشا توسط آزمون طیف‎سنجی تحلیل گردید. یک گروه کربونیل با انرژی پیوندهای مختلف می تواند کمپلکس های مختلفی با مولکول های غیر اشباع گازی مانند اتیلن برقرار سازد. لذا، کیفیت جداسازی گاز اتیلن از اتان تحت تاثیر انرژی پیوند کربونیل قرار دارد. در این بررسی، ساختار لایه فعال و همچنین پایه غشاهای تولیدی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی تصویربرداری شدند. از آزمون تراوش پذیری گازهای خالص و مخلوط نیز برای تایید نتایج آزمون طیف‎سنجی و ارزیابی کیفیت جداسازی غشای تولیدی استفاده گردید. نتایج آزمون طیف‎سنجی نشان دادند کاتیون های نمک تترافلوروبورات نقره کمپلکس قوی تری در ساختار پلی وینیل پیرولیدن (پلیمر سازنده لایه فعال) ایجاد می کنند و در غلظت های مشابه با نمک دیگر، تعداد بیشتری از سایت‎های فعال ساختار پلیمر را درگیر کمپلکس کرده و به نوعی توزیع مناسب تری در ساختار لایه فعال غشا پیدا می کنند. آزمون تراوش پذیری نشان داد نمک تترافلوروبورات نقره اثر قوی تری در جذب مولکول های اتیلن نسبت به اتان دارد و انتخاب گری بالاتری نیز نسبت به نمک نیترات نقره ایجاد می کند. بالاترین تراوش پذیری و انتخاب گری اتیلن هنگام استفاده از نمک تترافلوروبورات نقره در بیشترین غلظت مولی (۵۰%) و در بالاترین فشار کاری اتفاق افتاد که به ترتیب برابر با GPU ۵/۹ و ۴۳ بود که در حالت گاز مخلوط به دست آمده است. این پارامترها در حالت گاز خالص اعدادی بیشتر به ترتیب GPU ۱۵ و ۶۴ را به خود اختصاص دادند.

کلیدواژه ها:

نقره ، غشای کامپوزیت ، لایه فعال ، پلی وینیل پیرولیدن ، انتقال تسهیل یافته