علاوه بر جزفین و همکاران[۵۷] سیستم شماره(۵) سونگ و همکاران [۶۱]نیز از سیستم مشابه ZIF-8/Matrimid^® استفاده کردند . اما نتایج بدست آمده توسط سونگ و همکاران[۶۱] نشان میدهد که افزایش کسر بارگذاری پرکننده ها موجب افزایش تراوایی تمامی گازها میشود که این نتایج بر خلاف سیستم مشابه جزفین و همکاران است. این تفاوت نتایج به علت روش ساخت متفاوت و/یا خواص متفاوت پرکننده و پلیمر میباشد . با توجه به مشابه بودن پلیمر و پرکننده استفاده شده در هر دو سیستم تنها تفاوت بین خواص آن ها تفاوت در اندازه نانو ذرات پرکننده میباشد . جزفین و همکاران از ذراتی با اندازه ۵۰-۱۵۰nm و سونگ و همکاران از ذراتی به قطر ۶۰nm استفاده کردند. هرچند به نظر نمیرسد چنین اختلافی در سایز پرکننده ها تاثیر چندانی بر عملکرد تراوایی گازها داشته باشد و علت مهم اختلاف این دو غشا روش ساخت آن ها میباشد .
بنابراین میتوان گفت که با بهره گرفتن از روش های نوین ساخت غشاها و استفاده از پرکننده هایی با سایز کوچکتر میتوان از پدیده ی سفت شدن بخشی از پلیمر که موجب کاهش عملکرد غشاها میشود جلوگیری کرد . مطابق با نتایج بدست آمده در جدول (۲-۳) نیز در عمده غشاهای ساخته شده توسط محققان مکانیزم غالب افزایش FFV بخشی از پلیمر میباشد ؛ بنابراین ما هم برای پیش بینی تراوایی در MMMs پر شده با نانو MOFs از این مکانیزم بهره میبریم .

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل (۱) تاثیر افزایش بارگذاری ذرات بر عملکرد تراوایی گازهای مختلف را نشان میدهد . با توجه به پدیده افزایش حجم آزاد پلیمر افزایش کسر بارگذاری پرکننده ها به دو طریق میتواند موجب افزایش تراوایی گازها در MMMs شود . اول اینکه نانو ذرات معدنی عموما تراوا تر از ماتریس پلیمری هستند و افزودن آن ها به ماتریس پلیمری موجب افزایش تراوایی غشا میشود . دوم اینکه افزایش بارگذاری ذرات منجر به افزایش FFV بخشی از پلیمر شده و از این طریق تراوایی در غشا افزایش میابد . هر یک از این دو پدیده ی ذکر شده با مکانیزم هایی جداگانه باعث افزایش تراوایی میشود. ذرات معدنی تراوا دارای مکانیزم الک مولکولی است بنابراین مولکول هایی با قطر مولکولی کوچکتر راحت تر اجازه عبور از این مواد را دارند ، بنابراین افزودن این پرکننده ها به نفع مولکول هایی با قطر مولکولی کوچکتر است . از سوی دیگر پدیده افزایش FFV پلیمر با توجه به رابطه(۹۸-۲) میتواند با الگوهای متفاوتی تراوایی را تحت تاثیر قرار دهد میدهد.بنابراین تراوایی گازها با توجه به خواص پرکننده مورد استفاده و همچنین FFV پلیمر خالص و ضخامت ناحیه ای از پلیمر که تحت تاثیر افزودن پرکننده ها تغییر میکند و ضریب افزایش FFV پلیمر ، با الگوهای مختلفی افزایش میابد.
الف
ب
ب
ج
د
شکل(۱-۴) تاثیر افزایش بارگذاری ذرات بر عملکرد تراوایی گازهای مختلف در الف) سیستم (۱) [۵۳]ب) سیستم (۲) [۵۴] ج) سیستم (۳) [۵۶] د) سیستم (۴) [۶۱]
اعتبار سنجی مدل های استفاده شده برای محاسبه تراوایی در MMMsپر شده با نانو MOFs
جدول(۱-۴) میانگین انحراف از معیار مدل هایی که تماس بین پلیمر و ذرات معدنی را ایده آل در نظر میگیرند ، نشان میدهد. در بین این مدل ها بروگمن بهترین عملکرد و مکسول ضعیف ترین عملکرد را دارد . بنابراین از نظر میانگین انحراف از معیار :
بروگمن< پال < لوییس نلسن< مکسول