ارزيابي ساختارهاي متفاوت غشاي انتقال تسهيل يافته پلي‌وينيل‌پيروليدن در حضور نمك‎هاي نقره و بررسي اثرات آن در فرآيند جداسازي اتيلن از اتان

در اين تحقيق، دو نمك نقره با نام‌هاي نيترات نقره (AgNO3) و تترافلوروبورات نقره (AgBF4) با درصدهاي وزني مشابه در ساختار لايه فعال غشاي كامپوزيت PES/PVP بارگذاري شدند و اثرات متفاوتي كه در ساختار و عملكرد اين غشا در جداسازي اتيلن از اتان به‌وجود آوردند مورد بررسي قرار گرفتند. تشكيل كمپلكس‌هاي متفاوت بين بخش‎هاي كاتيوني نمك‎هاي نقره با گروه‌هاي كربونيل در ساختار لايه فعال غشا توسط آزمون طيف‎سنجي تحليل گرديد. يك گروه كربونيل با انرژي پيوندهاي مختلف مي‌تواند كمپلكس‌هاي مختلفي با مولكول‌هاي غير اشباع گازي مانند اتيلن برقرار سازد. لذا، كيفيت جداسازي گاز اتيلن از اتان تحت تاثير انرژي پيوند كربونيل قرار دارد. در اين بررسي، ساختار لايه فعال و همچنين پايه غشاهاي توليدي توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي تصويربرداري شدند. از آزمون تراوش‌پذيري گازهاي خالص و مخلوط نيز براي تاييد نتايج آزمون طيف‎سنجي و ارزيابي كيفيت جداسازي غشاي توليدي استفاده گرديد. نتايج آزمون طيف‎سنجي نشان دادند كاتيون‌هاي نمك تترافلوروبورات نقره كمپلكس قوي‌تري در ساختار پلي وينيل پيروليدن (پليمر سازنده لايه فعال) ايجاد مي‌كنند و در غلظت‌هاي مشابه با نمك ديگر، تعداد بيشتري از سايت‎هاي فعال ساختار پليمر را درگير كمپلكس كرده و به نوعي توزيع مناسب‌تري در ساختار لايه فعال غشا پيدا مي‌كنند. آزمون تراوش‌پذيري نشان داد نمك تترافلوروبورات نقره اثر قوي‌تري در جذب مولكول‌هاي اتيلن نسبت به اتان دارد و انتخاب‌گري بالاتري نيز نسبت به نمك نيترات نقره ايجاد مي‌كند. بالاترين تراوش‌پذيري و انتخاب‌گري اتيلن هنگام استفاده از نمك تترافلوروبورات نقره در بيشترين غلظت مولي (50%) و در بالاترين فشار كاري اتفاق افتاد كه به‌ترتيب برابر با GPU 9.5 و 43 بود كه در حالت گاز مخلوط به‌دست آمده است. اين پارامترها در حالت گاز خالص اعدادي بيشتر به‌ترتيب GPU 15 و 64 را به‌خود اختصاص دادند.