غشاهاي بستر آميخته به عنوان يكي از انواع غشاهاي در حال توسعه در فناوري جداسازي غشايي در نظر گرفته ميشوند كه در اين غشاها، ذرات متخلخل در بستر پليمري پراكنده شده و توسط خواص غربال مولكولي، منجر به بهبود عملكردشان، نسبت به حالت خالص آنها در جداسازي ناخالصي از گاز ميشود. از آنجايي كه، انتخاب مواد مناسب و طراحي ساختاري غشا، براي شيرين سازي گاز طبيعي، بسيار مهم است، در اين پژوهش، پليمر پلياتر بلوك آميد (PEBA) و نانو حفرات زئوليت فوژاسيت (Fau) اصلاح شده با APTES مورد استفاده قرار گرفت. ارزيابي ساختاري نانو حفرات Fau و نانو حفرات اصلاح شده (Fau-NH2) ، با استفاده از آزمونهاي FTIR، XRD، BET و FESEM و همچنين ارزيابي ساختاري غشاهاي ساخته شده، با استفاده از آزمونهاي FTIR، XRD، SEM و AFM مورد بررسي قرار گرفته و نتايج بدست آمده تجزيه و تحليل شدند. ارزيابي عملياتي غشاهاي ساخته شده، تحت شرايط ذيل صورت پذيرفت: اثر بارگذاريهاي مختلف پركننده Fau-NH2، بر تراوشپذيري و گزينشپذيري انتخابيگازهاي خالص CO2، CH4 و N2 در محدوده 5/0تا 5 درصد وزني، در فشار bar 12 و دماي °C 25، مورد بررسي قرار گرفت. اثر فشار بر تراوشپذيري و گزينشپذيري انتخابي گازهاي خالص CO2، CH4 و N2 در غشاي خالص (P8) و غشاي P8Fau-NH2(1) در محدودهي فشاري bar 12-4 و در دماي عملياتي °C 25 مورد بررسي قرار گرفت. اثر دما بر تراوشپذيري و گزينشپذيري انتخابي گازهاي خالص CO2، CH4 و N2 در غشاي P8 و غشاي P8Fau-NH2(1) در محدوهي دمايي°C 55-15 و در فشار عملياتي bar 4 مورد بررسي قرار گرفت. اثر مخلوط گازي دو جزئي CO2/CH4 با تركيب درصد حجمي 90/10 بر تراوشپذيري و گزينشپذيري غشاهاي P8 و P8Fau-NH2(1) در محدودهي فشاري bar 12-4، در دماي °C 25 مورد بررسي قرار گرفت. تمامي نتايج بدست آمده از ارزيابي عملياتي غشاها، در قالب نمودار گزارش شدهاند. غشاي P8Fau-NH2(1) تراوشپذيري CO2 و گزينشپذيري گازهاي CO2/N2 وCO2/CH4 را به ترتيب به ميزان 5/20، 1/44 و 7/19 درصد در مقايسه با غشاي P8 بهبود بخشيده و بهترين عملكرد را در ميان ديگر غشاها از خود نشان داد.

گاز طبيعي شامل ناخالصي هايي از جمله دي اكسيد كربن است كه بايد قبل از مصرف، جدا شوند. عدم حذف اين ناخالصي ها سبب كاهش ارزش حرارتي گاز، خوردگي تجهيزات هنگام انتقال و تاثيرات مخرب بر روي انسان و محيط زيست مي شود. در بين گازهاي آلاينده محيط زيست، دي اكسيد كربن داراي بيشترين اثرگذاري بر پديده گرمايش كره زمين بوده كه عمدتاً از احتراق سوخت هاي فسيلي در صنايع مختلف حاصل مي شود به طوريكه غلظت دي اكسيد كربن بايد كمتر از 2٪ مولي باشد. در اين پژوهش با استفاده از پليمر پلي اتر بلاك آميد و نانو لوله كربني، غشاهاي خالص و بسترآميخته به منظور جداسازي كربن دي اكسيد از متان و نيتروژن صورت پذيرفت. جهت بهبود عملكرد غشا، نانو لوله هاي كربني كه به عنوان پركن در اين غشاها بكار مي روند با استفاده از متيلن دي فنيل دي‌ ايزوسيانات(MDI) عاملدار گرديدند. در آزمون FTIR اين نانو ذرات، پيك هاي جديدي مشاهده گرديد كه نشان داد سطح نانولوله كربني از طريق پيوند كووالانسي و جذب فيزيكي با MDI پوشش داده شده است. در آزمون XRD نيز با توجه به كاهش شدت، شاهد كاهش بلورينگي نانولوله كربني بدليل حضور گروه هاي عاملي NCO در نانوذره سياناته نسبت به نانوذره كربوكسيلي هستيم. غشاهاي بسترآميخته پلي اتر بلاك آميد نانولوله كربني سياناته با درصدهاي وزني مختلف در محدوده 4-0/1 ساخته شدند. اين غشاها با استفاده از آزمون هاي FTIR ، XRD و FESEM مورد بررسي قرار گرفتند. آزمون FTIR افزايش اختلاط فازي در دو فاز نرم و سخت، و آزمون XRD كاهش شدت در غشاهاي بسترآميخته نانولوله كربني سياناته را نسبت به غشاي خالص نشان داد و در هيچ يك از آزمون ها پيك جديدي مشاهده نگرديد. آزمون FESEM نيز ساختار لوله اي نانوذره را به وضوح در سطح مقطع غشاي بستر آميخته نشان داد. در نهايت آزمون تراوش پذيري گاز براي تعيين عملكرد غشاهاي ساخته شده انجام گرفت. غشاي بسترآميخته ساخته شده با 4 درصد وزني نانولوله كربني سياناته بهترين عملكرد را از خود نشان داد. بكارگيري مقادير بيشتر نانو لوله كربني سياناته به علت افزايش اختلاط فازي در دو فاز نرم و سخت پليمر سبب كاهش عملكرد غشا شد. نتايج حاصل از تست گازي به قرار زير مي باشد: •گزينش پذيري گاز CO2 براي غشاي بسترآميخته ساخته شده با نانو لوله كربني سياناته نسبت به غشاي بسترآميخته ساخته شده با نانو لوله كربني كربوكسيلي براي گازهاي N2 و CH4 به ترتيب به ميزان 44/71 و 28/56 درصد افزايش يافت. •تراوش پذيري گاز CO2 براي غشاي بسترآميخته ساخته شده با نانو لوله كربني سياناته نسبت به غشاي بسترآميخته ساخته شده با نانو لوله كربني كربوكسيلي به ميزان 21/63 درصد افزايش يافت.