مدل‌های نظری برای پیش بینی جداسازی گاز در غشاهای بستر مخلوط: اثر حفرات بین سطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه شیمی پلیمر و مواد، دانشکده علوم شیمی و نفت، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.22103/jsse.2022.3179

چکیده

فناوری غشایی به دلیل عملکرد قابل قبول در کاهش انتشار روزافزون گاز دی‌اکسیدکربن در محیط زیست، از جهت تجربی و تئوری، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. در این تحقیق، دو مدل ماکسول اصلاح شده و لوئیس - نیلسن اصلاح شده برای تخمین داده‌های تجربی عبوردهی گاز از غشاهای بستر مخلوط پلی‌ایمید/نانوذرات سیلیکا و پلی‌سولفون/نانوذرات سیلیکا توسعه داده می‌شوند. این مدل‌ها به نحوی توسعه داده می‌شوند که نقش مهم حفرات بین سطحی میان نانوذرات معدنی و بستر پلیمر در نظر گرفته شود. بعلاوه، نتایج تخمین مدل‌های توسعه داده شده، با نتایج تخمین مدل‌های نظری سنتی مانند مدل ماکسول، مدل براگمن، مدل لوئیس-نیلسن و مدل پال مقایسه می‌شوند. با وارد کردن مقدار ضخامت لایه حفرات بین سطحی، اندازه‌گیری شده از تصاویر میکروسکوپی، در مدل ماکسول اصلاح شده در این تحقیق، داده‌های تجربی عبوردهی گاز با خطای کمتر از 6% تخمین زده شدند. در حالیکه خطای مدل‌های سنتی نسبتاً زیاد و در حدود 30% بدست آمد.

کلیدواژه‌ها