Skip to main content
SUPERVISOR
غلامرضا باکری جعفر کلائی (استاد راهنما) محمدرضا احسانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Kazemi joujili
علی کاظمی جوجیلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
In the present study, effect of different materials and ways to increase the hydrophobicity of PVC membrane and improving its performance in CO 2 absorption are investigated. For this purpose, methods such as utilizing additives with hydrophobic nature, including some nanoparticles like silicon carbide nanoparticles, graphene nanosheet, hydrophobic materials like estearat, teflon polymer and calcium fluoride are investigated and also electrospinning method is used to cover membranes surface with hydrophobic polyvinylidine fluoride nanofibers. At first, appropriate weight for the base membrane were selected and then the mentioned additives were added to the polymer solution in weight percentage of 1, 2 and 3. Mean pore size, LEPw, porosity and contact angle are the important parameters of the membrane in the membrane contactor. These parameters were investigated based on the results of the analysis. After examining the membranes structure, they were investigated in carbon dioxide absorption test by using membrane contactor system. At the end, between 35 synthesized membrane, M6, M14, M24, M26, M30, M33 and M35 were compared with pure M4 membrane in terms of structure, hydrophobicity improvement and carbon dioxide absorption performance. Based on the results, the M30 membrane with 2 weight percent of graphene as an additive had an acceptable result in the absorption test (short and long term) and it was selected as sample membrane. The amount of absorption flux for this membrane was 1.2 × 10 -3 mol/m 2 .s at a liquid velocity of 0.0439 m/s which is 58% higher than non-additive polyvinyl chloride membrane (M4). This increase can be attributed to an increase to the resistance toward wetting (36% increase), 29% increase in membranes hydrophobicity and membrane structures improvement. Also In long term contact with water, the membrane has the lowest drop (23.8%) in 192 hours which shows the long term performance of this membrane.
در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر مواد و روش های مختلف در افزایش آب گریزی غشا پلی وینیل کلراید و بهبود عملکرد آن در جذب کربن دی اکسید پرداخته شده است. بدین منظور روش هایی همچون استفاده از افزودنی هایی با خاصیت آب گریزی، شامل نانو ذره سیلیکون کاربید، نانوصفحه گرافن ، مواد و پلیمرهای آب گریز شامل ترکیبات استئارات، پلیمر تفلون و کلسیم فلوراید و همچنین روش الکتروریسی به منظور پوشش دادن سطح غشا با نانو الیاف آبگریز پلی وینیلیدین فلوراید مورد استفاده قرار گرفت. شیوه پیشبرد این پروژه بدین صورت بود که ابتدا درصد وزنی مناسب برای ساخت غشا پایه را انتخاب کرده و سپس مواد ذکر شده به عنوان افزودنی در درصدهای وزنی 1،2 و 3 به محلول پلیمری اضافه شدند. اندازه متوسط حفرات، فشار ورودی مایع، تخلخل و زاویه تماس به عنوان معیارهای مهم غشا در تماس دهنده می باشند که این اطلاعات با استفاده از نتایج آزمون ها مورد بررسی قرار گرفتند. پس از بررسی ساختار غشا؛ غشاهای ساخته شده با استفاده از دستگاه تماس دهنده غشایی در تست جذب کربن دی اکسید مورد بررسی قرار گرفتند. در پایان از بین 35 غشا ساخته شده، غشاهای M6,M14,M24,M26,M30,M33 و M35 با غشا خالص M4 از لحاظ ساختار ، بهبود آبگریزی و عملکرد جذب کربن دی اکسید مورد مقایسه قرار گرفتند. بر اساس نتایج بدست آمده غشا M30 با دارا بودن دو درصد وزنی گرافن به عنوان افزودنی، نتیجه قابل قبولی را در تست جذب (کوتاه مدت و بلند مدت) داشته به عنوان غشا نمونه انتخاب شد. میزان شار جذب برای این غشا برابر با 3- 10× 2/1 مول بر متر مربع ثانیه در سرعت مایع برابر با 0439/0 متر بر ثانیه بوده که از رشد 58 درصدی نسبت به غشا پلی وینیل کلراید بدون افزودنی(M4)، حکایت می کند که می توان این افزایش را به افزایش مقاومت در برابر خیس شدن(رشد 36 درصدی)، افزایش 29 درصدی در آبگریزی غشا و بهبود ساختار غشا نسبت داد. در تست تماس بلند مدت با آب نیز این غشا دارای کمترین میزان افت (8/23 درصد) در 192 ساعت بوده که از عملکرد خوب این غشا در بلند مدت حکایت می کند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی