غشاهای نانوکامپوزیتی پلیمر/ نانولوله های کربنی برای جداسازی گازها

غشاهای نانوکامپوزیتی پلیمر/ نانولوله های کربنی برای جداسازی گازها

دسته بندی: وورد

فرمت فایل اصلی: docx ( آماده پرینت )

تعداد صفحات : 29 صفحه

توضیحات:

تحقیق رشته مهندسی شیمی و پلیمر با موضوع غشاهای نانوکامپوزیتی پلیمر/ نانولوله های کربنی برای جداسازی گازها، در قالب فایل word و در حجم 29 صفحه، بصورت ویرایش شده و همراه با تصاویر.

بخشی از متن Word :

استفاده از غشاء در فرایند های جداسازی دارای مزایای زیادی مانند کاهش مصرف انرژی و کاهش آلودگی محیط زیست است. به همین دلیل از غشا در کاربرد های زیادی مانند جداسازی گازها، صنایع تصفیه پساب های صنعتی، شیرین سازی آب دریا، دیالیز، صنایع لبنیات و غیره استفاده می شود.

مهمترین چالش ها در ساخت غشاها افزایش شار جریان عبوری از غشاء و افزایش انتخاب پذیری می باشند. در واقع در طبیعت, دیواره سلولی به عنوان غشایی عمل می نماید که به صورت کاملا ویژه مواد مورد نیاز را به داخل سلول انتقال می دهد. کانال های پروتئنی موجود در دیواره سلولی مسیرهایی مستقیم برای عبور مواد مورد نیاز سلول می باشند. محققین نیز در تلاش بوده اند که با تقلید از چنین ساختارهایی بتوانند غشاهای کارامدتری با انتخاب پذیری و فلاکس بالاتر بسازند.

بخشی از مقدمه:

تکنولوژی نانو اکنون به یکی از مهمترین و پیشرفته ترین تکنولوژی های مبدل شده است. این تکنولوژی در زمینه های گوناگونی مانند پزشکی، کشاورزی، علم مواد، مهندسی و غیره کاربرد پیدا کرده و رشد بسیار سریعی نیز داشته است. تولید انواع نانوکامپوزیت ها، سنسور ها، نانوکاتالیست ها، غشاهای نانو و غیره از مهمترین کاربرد های نانوتکنولوژی در مهندسی شیمی و مواد محسوب می شوند.

اولین نانوکامپوزیت های مصنوعی بوسیله اصلاح خاک رس های معدنی و توسط شرکت تویوتا ساخته شد. نتایج این تحقیق نشان دهنده خواص بسیار بهبود یافته ای برای ماتریس زمینه پلیمری بود. از آن زمان ساخت کامپوزیت هایی با فیلرهای نانواندازه مورد توجه بسیاری از محققین بوده است.

فهرست مطالب:

1-مقدمه

2-نانولوله های کربنی

2-1-ساختار

2-2-خواص

2-3-روش های تهیه

2-4-روش های آرایش دادن

2-5-کاربرد

3-غشاهای نانوکامپوزیتی از نانولوله های کربنی

3-1-غشاهای نانولوله/مواد معدنی

3-1-1-روش تهیه غشاء

3-1-2-نتایج

3-2-غشاهای پلیمر/نانولوله

3-2-1-غشاهای پلیمر/نانولوله تهیه شده به روش CVD

3-2-1-1-روش تهیه غشا

3-2-1-2-بررسی غشا ساخته شده

3-2-2-غشاهای پلیمر/نانولوله تهیه شده به روش فیلتراسیون

3-2-2-1-روش تهیه غشا

3-2-2-2-بررسی غشاء ساخته شده

3-2-3-غشاهای ساخته شده با روش تمپلیت

4-منابع

فهرست اشکال:

شکل ‏2 1: هلیسیته در نانولوله های کربنی

شکل ‏3 1: A. مراحل ساخت B. تصویر SEM از نانولوله ها رشد یافته روی سیلیکون C. تصویر SEM از سطح مقطع غشاء D. تصویری از سطوح باز غشاء E. تصویری از چیپ غشاء

شکل ‏3 2: آرایش فشرده ای از نانولوله های تولید شده با CVD با کاتالیست آهن (خط: 50میکرون)

شکل ‏3 3: آرایش دنسی از نانولوله ها در لبه برش خورده غشا پس از اکسیداسیون پلاسما

شکل ‏3 4: تصویری از سطح غشا پس از اکسیداسیون پلاسما (خط: 5/2 میکرون)

شکل ‏3 5: A. جریان نیتروژن از غشا CNT با سطح 3.1 cm2 و ضخامت 5 میکرون B. توزیع اندازه حفرات

شکل ‏3 6: توزیع اندازه حفرات در نانولوله های کربنی تهیه شده (محاسبه شده با استفاده از نیتروژن)

شکل ‏3 7: تصویر HRTEM از MWNT که پس از اسیدشویی از SWNT تولید شده

شکل ‏3 8: تصویر HRTEM از چندین دسته از SWNT

شکل ‏3 9: A: مکانیزم فرایند. B: نانولوله های کربنی آرایش یافته بر سطح فیلتر تفلونی. C: غشاء ساخته شده که فضای بین نانولوله های کربنی با پلی سولفون پر شده. D: غشاء با یک لایه اضافی از PDMS

شکل ‏3 10: نقاط سفید نشان دهنده حفرات باز نانولوله ها است

شکل ‏3 11: یک دسته از نانولوله های کربنی تک دیواره کپسول شده در بالای تصویر و یک عدد نانولوله تک دیواره در قسمت پایین تصویر مشاهده می گردد

شکل ‏3 12: تصویر SEM از غشاء PA ساخته شده به روش آندیزاسیون الکتروشیمیایی فویل آلومینیوم

شکل ‏3 13: شماتیک ساخت غشا کامپوزیتی CNT/PA بوسیله رشد نانولوله داخل حفرات آلومینا

شکل ‏3 14: تصویر SEM از نانولوله های سنتز شده در داخل حفرات غشاء PA

فهرست جداول:

جدول ‏3 1: مقایسه جریان ویسکوز با نفوذ نادسنی