Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Asadinejad,Mortaza Sadeghi
احمد اسدی نژاد (استاد راهنما) مرتضی صادقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Ghaedamini haroni
مریم قائدامینی هارونی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Surface modification of Poly Ether Block Amide (PEBA) membrane by Amine compounds to improve the carbon dioxide gas separation properties
In the present study, the surface modification of the PEBA membrane was done using amine compounds to improve the separation properties of carbon dioxide gas. The process of the surface modification of the membrane was performed in two stages. In the first stage, isocyanate, and the second stage, an amine solution was used to modify the membrane’s surface. The parameters such as process temperature, duration of each stage of the surface modification process, and concentration of amine solution in the second stage were optimized. Ethylenediamine, diethylenetriamine, tri ethylene tetra amine with different chain lengths were used to modify the surface of PEBA membranes. Also, to investigate the effect of toluene on a pure membrane separately, the membrane was immersed in the same conditions as the process of the surface modification of the first stage and the second under nitrogen medium. For membranes immersed in a solvent, the permeability of all gases except nitrogen increased. Also, the diffusion coefficient of all gases decreased and their solubility increased. According to the results of the ATR analysis, phase separation of the modified sample increased and therefore the role of solubility as the main mechanism of permeability became obvious. The results of ATR and the water contact angle indicated that the concentration of the amine groups on the surface of the membrane increased and the wettability of the membrane was improved. Also, it was observed that grafting process efficiency and grafting density have also been increased by increasing the concentration of the amine groups on the surface of the membrane. Solubility coefficient of the carbon dioxide increased due to its high density and polarity compared to other gases and its diffusion coefficient decreased
در پژوهش حاضر، سطح غشا پلی اتربلاک آمید با استفاده از ترکیبات آمینی به منظور بهبود خواص جداسازی گاز دی اکسید کربن اصلاح گردید. فرایند اصلاح سطح غشا پلی اتر بلاک آمید طی دو مرحله انجام شد. درمرحله اول از ایزوسیانات ودرمرحله دوم از محلول آمینی به منظور اصلاح سطح غشا استفاده گردید ومشخصه هایی هم چون دمای فرایند، مدت زمان هر مرحله از فرایند اصلاح سطح و غلظت محلول آمینی اصلاح کننده مرحله دوم بهینه سازی گردید. برای اصلاح سطح غشاهای پلی اتربلاک آمید از سه ماده اتیلن دی آمین، دی اتیلن تری آمین وتری اتیلن تتراآمین با طول زنجیره های متفاوت استفاده گردید. همچنین به منظور بررسی اثرحلال تولوئن برغشا خالص، غشا در شرایطی مشابه با فرایند اصلاح سطح مرحله اول ودوم تحت محیط نیتروژن درون حلال تولوئن غوطه ورشد. برای غشا غوطه ور شده درون حلال تولوئن، تراوایی تمام گازها به جز نیتروژن افزایش یافته وهمچنین ضریب نفوذ کلیه گازها کاهش وضریب حلالیت آن ها افزایش یافته است. طبق نتایج آزمون ATR جدایش فازی نمونه اصلاح شده با تولوئن افزایش یافته ولذا نقش حلالیت به عنوان سازوکاراصلی تراوش پررنگ تر شده است درنتیجه ضریب نفوذ سایرگازها کاهش وگزینش پذیری غشا افزایش یافته است. نتایج آزمون های ATR و زاویه تماس آب نشان دهنده افزایش غلظت گروه های آمینی روی سطح وافزایش آبدوستی سطح غشا می­باشند. همچنین مشاهده شد که افزایش غلظت گروه های آمینی روی سطح غشا هماهنگ با بازدهی فرایند پیوند زنی و چگالی پیوند می­باشد. ضریب حلالیت گاز دی اکسید کربن به علت تراکم پذیری و قطبیت پذیری بالای آن نسبت به سایرگازها افزایش و ضریب نفوذ آن کاهش یافته است

تحت نظارت وف ایرانی