ساخت غشای هیبریدی ماتریس آمیخته پلی دی متیل سیلوكسان (PDMS) پر شده از ذرات زئولیت بتا (?) بر روی پایه آلومینا

خلاصه اختراع :

این اختراع در حوزه فناوری های جداسازی غشایی صورت پذیرفته است. در واقع این اختراع نوعی از غشا های هیبریدی ماتریس آمیخته می باشد. كاربرد اصلی غشاهای هیبریدی ماتریس آمیخته مانند این اختراع در جداسازی گازها از یكدیگر، جداسازی پارافین ها از اولفین ها و خالص سازی آب از آلاینده های آلی می باشد. زئولیت بتا سنتز شده از شركت آمریكایی اینترنشنال زئولیست مطابق مشخصات ضمیمه تهیه گردید. از اهداف مهم این اختراع می توان به ساخت یك غشا با میزان تراوش بالا و انتخاب پذیری مناسب كه حاصل تركیب خواص غشاهای پلیمری و زئولیتی است، اشاره نمود. به این روش ساخت غشای ماتریس آمیخته می گویند كه در صورت نشاندن بر روی یك پایه متخلخل یك غشا هیبریدی ماتریس آمیخته به دست می آید. در این اختراع ابتدا با تركیب پلیمر PDMS با هپتان، دی بوتیل تین دی لائورات (DBTL)، تترااتیل اورتوسیلیكات (TEOS)، یك مخلوط پلیمری تهیه گردید. سپس زئولیت بتا به این مخلوط اضافه گردید. مخلوط حاصل در حمام التراسونیك قرار داده شد. سپس این مخلوط به روش ریخته گری محلول بر روی پایه آلومینای فعال به صورت یك لایه نشانده شد. از روش فشاری برای سنتز پایه ها استفاده شد. برای این منظور پودر آلفا آلومینا با اندازه 1 میكرون با ماده چسباننده، پلی وینیل الكل یا كربوكسی متیل سلولز، تركیب می شود. سپس پودر حاصل در قالب مخصوص دیسكی با قطر 21 میلی متر ریخته شد و تحت فشار 500 بار قرار گرفت. سپس پودر فشرده شده كه شكل دیسكی به خود گرفته داخل كوره تا دمای 1450 درجه سانتی گراد پخته شد تا آلومینای متخلخل حاصل شود. سپس غشا هیبریدی تحت شرایط كنترل شده عملیاتی ( دمای 160 درجه سانتی گراد به مدت 3 ساعت) در آون پخت شد. پس از سنتز غشاء محصول به دست آمده در سیستم جداسازی گاز با مدول انتها بسته (dead end) قرار داده شد. نتایج حاصل حاكی از تراوش خوب و انتخاب پذیری مناسب این غشا است. همچنین غشا بدست آمده تحت آنالیز SEM هم از جهت ساختارشناسی سطح و هم از نظر سطح مقطع و تشكیل لایه های غشا قرار گرفت.