از زماني كه اولين غشا براي جداسازي نيتروژن به كار برده شد تاكنون پيشرفت هاي چشم گيري در اين زمينه به وجود آمده است. با توجه به پيچيده بودن و بالا بودن هزينه هاي واحدهاي عملياتي از قبيل برج تقطير براي جداسازي مواد، علم به سمت روش هاي جايگزين سوق پيدا كرد. يكي از بهترين، مناسب ترين و ارزان ترين سامانه هاي جداسازي، استفاده از غشا ميباشد كه مي تواند جايگزين مناسبي براي عمليات پيچيده و هزينه بري مانند تقطير با كارايي بالاتر باشد. به طور كلي غشا يك سد گزينش پذير در برابر اجزا مخلوط مي باشد كه اجازه عبور به تمام اجزا را نمي دهد و باعث مي شود جريان به دو قسمت جريان تراوش يافته و باقيمانده تفكيك گردد. دو پارامتر مهم و اساسي در جداسازي گازي تراوش پذيري و گزينش پذيري مي باشند. تراوش پذيري به معناي عبور پذيري گاز از ساختار غشا مي باشد و هر چه گاز از ساختار غشا بيشتر عبور كند تراوش بيشتري را دارد. نسبت تراوش پذيري دو گاز بيانگر گزينش پذيري مي باشد. از بين تمامي غشاهايي كه براي جداسازي گازي استفاده مي شوند پلي ايميدها بهترين كارايي را براي جداسازي گازي دارا مي باشند به همين دليل اين گروه از غشاهاي پليمري براي جداسازي گازي بسيار مورد توجه مي باشند. ساختار پلي ايميدها شامل دي انيدريد و دي آمين مي باشد. تاكنون در تمامي ساختارها از دي آمين هاي حلقوي استفاده شده است. عمده مشكلاتي كه غشاهاي پلي ايميد در اين زمينه دارند تراوش پذيري اندك و فرايند پذيري نامناسب مي باشد به همين جهت براي رفع اين مشكلات براي اولين بار در دنيا از دي آمين هاي خطي كه ساختار منعطف دارند در زنجيره پلي ايميد استفاده كرديم. تا اواخر قرن پيش صدها پلي ايميد با ساختارهاي متفاوت مورد مطالعه قرار گرفتند اما هنوز مشكلاتي از قبيل فرايند پذيري، انحلال پذيري پايين و هزينه تمام شده بالا، در آنها وجود دارد كه بايد مورد بررسي قرار گيرند. اخيرا ساختارهاي جديدي از پلي ايميدها بر پايه ي دي انيدريد و دي آمين هاي حلقوي به خاطر مقادير عالي برخي از ويژگي هاي شان در رابطه با ساختمان، خواص و كاربرد متنوعي كه دارند، توجه زيادي را به خودشان جلب كردند. انتظار مي رفت برخي از مشكلاتي كه در بالا ذكر شد با استفاده از اين پليمرها مرتفع گردد اما در عمل اين اتفاق رخ نداد بنابر اين بر آن شديم كه براي رفع اين مشكلات از دي آمين هاي خطي در ساختار پليمر استفاده كنيم. از BTDA به عنوان انيدريد و ۴ و ۴- دي آمينو دي فنيل اتر (ODA) به عنوان دي آمين حلقوي و ۴و۹- دي اكسا- ۱ و ۱۲ دو دكان دي آمين به عنوان عنوان دي آمين خطي استفاده شد.

غشاء ماتريس مخلوط پلي سولفون - سيليكا با استفاده از هيدروليز تترانوكسي سيلان و ساخت سل ژل شفاف و سپس اضافه كردن به محلول پليمري و در نهايت خشك كردن در آون ساخته شده است غشاهاي ساخته شده توسط سيستم حجم ثابت تست غشا پليمري براي گازهاي خالص اكسيژن نيتروژن و دي اكسيد كربن تست شد نتايج بهبود در انتخاب پذيري دي اكسيد كربن نسبت به نيتروژن را داشت. نفوذپذيري گازها كاهش پيدا كرد كه به علت پيچيده شدن مسير نفوذ در اثر حضور سيليكا بود. مشكل فني جداسازي گازها در حال حاضر هزينه بر بودن و گسترده بودن عمليات موجود است با استفاده زا فرايندهاي غشايي هزينه هاي سرمايه گذاري و عملياتي تا 75 درصد كاهش پيدا مي كند همچنين از حجم تاسيسات به ميزان قابل توجهي كاسته مي شود البته اين غشا نسبت به غشاهاي خالص پليمري مزيت هاي قابل توجهي دارد كه در توصيف اختراع به تفصيل آورده شده است.

‏خلاصه اختراع ´´ساخت غشاء ماتريس مخلوط پلي سولفون-سيليكا براي جداسازي گازها ‏زمينه فني اين اختراع در رابطه با صنعت جداسازي گازها مي باشد. ‏غشا ماتريس مخلوط پلي سولفون سيليكا با استفاده از هيدروليز تترااتوكسي سيلان و ساخت سل ژل شفاف و سپس اضافه كردن به محلول پليمري و در نهايت خشك كردن در آون ساخته شده است. غشاهاي ساخته شده توسط سيستم حجم ثابت تست غشا پليمري براي گازهاي خالص اكسيژن، نيتروژن و دي اكسيدكربن تست شد، نتايج بهبود در انتخاب پذيري د‏ي اكسيدكربن نسبت به نيتروژن را داشت. نفوذپذيري گازها كاهش پيد كرد كه به علت پيچيده شدن مسير نفوذ در اثر حضور سيليكا بود‏. ‏مشكل فني جداسازي گازها در حال حاضر هزينه بر بودن و گسترده بودن عمليات هاي موجود است، با استفاده از فرآيندهاي غشايي هزينه هاي سرمايه گذاري و عملياتي تا ٧۵ ‏درصد كاهش پيدا مي كند، همچنين از حجم تاسيسات به ميزان قابل توجهي كاسته مي شود البته اين غشا نسبت به غشاهاي خالص پليمري مزيت هاي قابل توجهي هارد كه در توصيف اختراع به تفصيل آورده شده است.

زمينه فني اين اختراع در رابطه با صنعت جداسازي گازها مي باشد. غشاء نانوكامپوزيت استات سلولز - سيليكا با استفاده از هيدروليز تترااتوكسي سيلان و ساخت سل ژل شفاف و سپس اضافه كردن به محلول پليمري با درصدهاي مختلف و سپس خشك كردن ور آون ساخته شده است. غشاهاي ساخته شده توسط سيستم حجم ثابت تست غشاء پليمري براي گازهاي خالص اكسيژن، نيتروژن و دي اكسيد كربن تست شد، نتايج بهبود 132 برابري در انتخاب پذيري دي اكسيد كربن نسبت به نيتزوژن را داشت كه انتخاب پذيري از 32 به 80 رسيدم. نفوذپذيري گازهاي غيرقطبي كاهش پيدا كرد كه به علت پيچيده شدن مسير نفوذ در اثر حضور سيليكا بود ولي تراوش پذيري گاز دي اكسيد كربن به علت تأثير متقابل با گروه هاي هيدروكسيل موجود در ساختار سيليكاي اضافه شده به ماتريس پليمري و افزايش انحلال پذيري گاز دي اكسيد كربن خواهد بود. مشكل فني جداسازي گازها در حال حاضر هزينه بر بودن و گسترده بودن عمليات هاي موجود است، با استفاده از فرآيندهاي غشايي هزينه هاي سرمايه گذاري و عملياتي تا 75 درصد كاهش پيدا مي كند. همچنين از حجم تأسيسات به ميزان قابل توجهي كاسته مي شود. البته اين غشا نسبت به غشاهاي خالص پليمري مزيت هاي قابل توجهي دارد كه در توصيف اختراع به تفصيل آورده شده است. در ادامه فورمولاسيون مواد آورده شده است.