برس‌هاي پليمري پوشش‌هاي متشكل از زنجيرهاي پليمري پيوندخورده از يك انتها بر روي سطح و با ضخامت كمتر از 100 نانومتر هستند كه امكان ايجاد سطوح با گروه‌هاي عاملي مورد نظر، بدون تغيير در خواص توده‌اي سطح يا شكل ظاهري آنرا فراهم مي‌كنند. خواص سطوح به نوع و طول پليمر مورد استفاده و چگالي پيوندخوردگي بستگي دارد. در اين پروژه ابتدا برس‌هاي پلي(متيل‌متاكريلات) با استفاده از استراتژي \\"پيوندزني‌از \\" بر روي سطح ويفر سيليكوني سنتز شدند. براي اين كار از روش پليمريزاسيون راديكالي انتقال اتم استفاده شد. براي تاييد سنتز برس‌هاي پليمري روي سطح ويفر سيليكوني، نمونه‌هاي تهيه شده توسط آزمون‌هاي زاويه‌ي تماس ، طيف‌بيني مادون قرمز به روش بازتاب تضعيف شده و ميكروسكوپ ‌نيروي اتمي بررسي شدند. نتايج حاصل از آزمون‌هاي زاويه‌ي تماس و ميكروسكوپ ‌نيروي اتمي نشان داد كه برس‌هاي پليمري همگن روي سطح تشكيل شده است. برس‌هاي پلي(متيل‌متاكريلات) با همان استراتژي \\"پيوندزني‌از\\" روي سطح غشا پلي(وينيليدن فلورايد) نيز رشد داده شدند. براي اين كار نيز از پليمريزاسيون راديكالي انتقال اتم استفاده شد. براي تاييد سنتز برس‌هاي پليمري روي سطح غشا پلي(وينيليدن فلورايد)، نمونه‌هاي تهيه شده توسط آزمون‌هاي زاويه‌ي تماس، طيف‌بيني مادون قرمز به روش بازتاب تضعيف شده، ميكروسكوپ نيروي اتمي و تجزيه‌ي گرماوزن‌سنجي بررسي شدند.

شيرين‌سازى يكى از مهمترين بخشهاى عمليات فرآورش گاز طبيعى است كه در طى آن گازهاى اسيدى از جريان گاز طبيعى جدا مي‌شوند. در حال حاضر عبور مخلوط‌هاي گازي از غشا به صورت عملي در فرآيند گاز طبيعي (NG) مورد توجه قرار گرفته است. اين امر به علت نقشNG ، به عنوان انرژي پاك است. NG خام به طور عمده تشكيل شده از متان همراه با گازهاي دي اكسيد كربن، نيتروژن، دي سولفيد هيدروژن و ديگر ناخالصي هاست. حضور اين ناخالصي‌ها ارزش گرمايي NG را كاهش مي‌دهد و باعث خوردگي خطوط لوله NG مي‌شود .بنابراين، براي تصفيه بيشترNG قبل از استفاده آن براي توليد انرژي نياز وجود دارد. غشا و فرآيندهاي غشايي يكي از متداولترين روشهاي مورد استفاده براي تصفيه NG با وجود سادگي آن و بهره وري انرژي، سهم بازار از غشا در روش‌هاي تصفيه NG هنوز هم به دليل ضعيف عملكرد مواد غشا، بسيار كم است. بنابراين ضرورت بهبود كاركرد غشاها و فرآيندهاي غشايي ما را بر آن داشت كه در اين تحقيق سعي بر بهبود عملكرد غشايي با روش نويني صورت دهيم. همانطور كه اشاره شد از غشاهاي كامپوزيتي سه لايه PVDF-PDMS-PHEMA و PVDF-PDMS-PMMA با توجه به خواص برتر آنها استفاده شد و با توجه به قابليت روش SI-ATRP در ايجاد لايه نازك انتخابگر از اين روش سنتز استفاده شد. پايه دو لايه PVDF-PDMS عملكرد مطلوبي جهت جداسازي گازها نشان داد. از ميان روش‌هاي مختلف براي اصلاح سطح پايه استفاده از UVO با پوشش آبي، UVO با فيلتر شيشه‌اي و ازوناسيون در محيط آبي، ممانعت از ايجاد تركها بر روي سطح PDMSمي‌نمايند ولي از بين اين روش‌ها استفاده از UVO با پوشش آبي بدليل ايجاد گروه‌هاي هيدروكسيل بيشتر در سطح پايه در اين پاياننامه جهت اصلاح سطح استفاده شد. شروع كننده بر روي سطح اصلاح شده سنتز شد و با آزمونهاي طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه FTIR ، اندازه گيري زاويه تماس ميكروسكوپي نيروي اتمي (AFM) و طيف‌نگاري فوتوالكترون پرتوي ايكس (XPS) تأييد شد. غشاهاي لايه نازك PVDF-PDMS با برس‌هاي PMMA و PHEMA با روشهاي مختلف از جمله طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه FTIR، اليپسومتري، اندازه‌گيري زاويه تماس، ميكروسكوپي نيروي اتمي (AFM) و طيف‌نگاري فوتوالكترون پرتوي ايكس (XPS) نيز مورد بررسي قرار گرفت و آزمونهاي غشايي در هر مرحله از ساخت غشا گرفته شد و در نهايت انتخابگري CO2/N2 براي غشاهاي PVDF-PDMS با برس‌هاي PMMA و PHEMA به ترتيب در حدود 20 و 15 بدست آمد در حاليكه انتخابگري CO2/CH4 براي غشاهاي PVDF-PDMS با برس‌هاي PMMA و PHEMA به ترتيب حدود 7 و 4/5 حاصل شد.