دانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایران نشریه علوم و مهندسی جداسازی 2008-3963 18 1 2026 06 22 Performance Evaluation of Facilitated Transport Membranes Based on PEBA/Chitosan/Graphene Oxide for CO₂/N₂ Separation بررسی عملکرد غشاهای انتقال تسهیل یافتهPEBA/ کیتوسان/ اکسید گرافن در جداسازی CO₂/N₂ 14 30 5527 10.22103/jsse.2026.5527 FA بهنام رضازاده دانشکده مهندسی شیمی -دانشگاه صنعتی سهند- تبریز- ایران علی اکبر بابالو دانشکده مهندسی شیمی -دانشگاه صنعتی سهند- تبریز- ایران Journal Article 2025 10 26 Objective: The development of facilitated transport membranes often faces the challenge of reduced selectivity due to the increased free volume within the polymer matrix. The aim of this study is to investigate the distribution of unmodified graphene oxide (GO) and modified graphene oxide (M-GO) in a PEBA polymer matrix, as well as to evaluate the effect of surface-modified graphene oxide on improving the selectivity of PEBA/chitosan membranes.Material and Methods: To prepare the facilitated transport membranes, graphene oxide was first dispersed in a water/ethanol solvent using an ultrasonic device. Then, 2 wt.% PEBA was dissolved in the prepared dispersion. Subsequently, a 1 wt.% chitosan solution was mixed with the homogeneous PEBA solution at a 1:1 ratio under magnetic stirring at room temperature.The prepared membranes for investigation of the uniform distribution of filer in the polymer matrix by SEM and AFM tests and the interaction between filer and the polymer matrix were evaluated by FTIR. The CO2 permeation test was performed using constant pressure and variable volume.Results: According to the SEM and AFM morphological and topological analyses, the membrane containing M-GO exhibited a smoother surface morphology compared to the one with unmodified GO. This improvement is attributed to better compatibility with the polymer chains and a more uniform dispersion within the membrane structure. The results indicated that membranes containing M-GO showed enhanced CO₂ permeability and CO₂/N₂ selectivity compared to those with unmodified GO.Conclusion: Surface modification of M-GO, owing to stronger interfacial interactions through hydrogen bonding and improved interfacial compatibility between GO nanosheets and the polymer matrix, led to a 314% increase in CO₂/N₂ selectivity and a 440% improvement in CO₂ permeability. هدف: توسعه غشاهای انتقال تسهیل یافته عمدتاً به دلیل افزایش حجم آزاد زمینه پلیمری با چالش کاهش انتخاب‌گری روبه‌رو هستند. هدف  این تحقیق، بررسی نحوه توزیع  اکسید گرافن اصلاح سطحی نشده (GO) و اصلاح شده با اسید آمینه (M-GO) در زمینه پلیمری PEBA و همچنین تاثیر اکسید گرافن اصلاح سطحی شده بر روی افزایش انتخاب‌گری غشایPEBA/ کیتوسان است.مواد و روش: جهت تهیه غشاهای انتقال تسهیل یافته ابتدا اکسید گرافن  در داخل حلال آب / اتانول توسط دستگاه التراسونیک توزیع شد. سپس  PEBA با 2% وزنی در داخل محلول تهیه شده حل شد. در ادامه محلول کیتوسان از قبل تهیه شده با 1% درصد وزنی و با نسبت 1:1  با محلول همگن    PEBA تهیه شده توسط همزن مغناطیسی در دمای محیط مخلوط شدن .غشاهای تهیه شده جهت بررسی توزیع یکنواخت نانو پرکن در زمینه پلیمری توسط آزمون‌های SEM و  AFM و نحوه برهمکنش بین پرکن و زمینه پلیمری توسط آزمون  FTIR ارزیابی شد. سپس تست عبوردهی گازها از روش عبوردهی با  فشار ثابت و حجم متغیر استفاده شد.نتایج:  براساس آنالیز,FTIR   SEMو  AFMغشای تهیه شده با اکسید گرافن اصلاح سطحی شده به دلیل سازگاری بیشتر با زنجیرهای پلیمری و توزیع یکنواخت در ساختار غشا، دارای مورفولوژی سطح صاف نسبت به نمونه غشای بدون اصلاح سطحی است. نتایج نشان داد که غشاهای حاویM-GO در مقایسه با GO اصلاح سطحی نشده باعث بهبود عبوردهی CO₂ و انتخاب‌گری CO₂/N₂  شد.نتیجه‌گیری: M-GO به دلیل برهم‌کنش‌های بین‌سطحی از طریق پیوندهای هیدروژنی قوی‌تر و همچنین افزایش سازگاری فصل مشترک بین نانولایه‌های GO و پلیمر باعث بهبود بیش از 314 درصد در انتخاب‌گری  CO₂/N₂ و 440 درصد در عبوردهی CO₂ شد. https://jsse.uk.ac.ir/article_5527_e41e164f7485ec4a28741a2d0ea41c74.pdf