Synthesis Of Inorganic And Polymeric Membranes With Sapo-44 Zeolite For Gas Separation - Kamal, Siti Nadiah Mustafa (2015)
Dalam kajian ini, membran jenis tak organik dan membran polimer yang melibatkan SAPO-44 telah dikaji. Membran jenis tak organik telah disintesis di atas penyokong α-alumina berbentuk cakera melalui kaedah pertumbuhan sekunder dan kesan pada suhu menyahkan templat telah dikaji. Manakala, dalam kajian membran polimer, polietersulfon (PES) dicampuri dengan kristal zeolit SAPO-44 disediakan melalui kaedah fasa balikan. Kesan pada membran PES sintesis berdasarkan parameter yang dijalankan, iaitu jenis pelarut, kepekatan polyethersulfone (17-27 %), masa penyejatan (30-2700 s) dan kepekatan polydimethylsiloxane (PDMS) (1-5 %) telah disiasat untuk kajianstruktur pada membran dan prestasi gas sebelum menambah kristal zeolit. Kesan penambahan zarah SAPO-44 (3-10 %) telah dikaji. Zeolit membran tak organic telah diuji untuk penyerapan gas tunggal CO2 and N2, manakala untuk membran polimer, tambahan gas CH4 dan H2 telah dijalankan. Pembuangan templat yang dijalankan di 375°C menghasilkan keputusannya membran yang bebas daripada retakan dan penyasingan gas yang optimum (CO2/N2 = 1.07). Pada suhu pembuangan templat yang lebih tinggi, penghabluran zeolit SAPO-44 telah hilang disebabkan oleh zeolit yang tidak teratur. Sebaliknya, dalam membran polimer PES, penambahan pelarut sampingan ke dalam larutan polimer didapati telah menurunkan kelikatan larutan dan menyebabkan tangguhan cecair-cecair berlaku semasa fasa penyongsangan. Liang-liang kecil telah terhasil di atas lapisan substruktur dan lapisan liang-liang menjadi tebal semasa peningkatan penyejatan pelarut sebelum membrane mengeras dalam bukan pelarut. Lapisan PDMS di atas membran PES yang mempunyai lapisan kulit tebal mempamerkan keputusan yang lebih tinggi berbanding dengan membran yang tidak bersalut di atasnya. Membran polimer yang mengandungi THF bersama pelarut dengan masa penyejatan 60 saat dan 3% penyalutan PDMS didapati membran yang paling optimum antara membran yang lain dalam kerja-kerja ini dengan menghasilkan pengeluaran gas CO2 sebanyak 44.86 GPU. Pengeluaran gas CO2 telah meningkat kira-kira empat kali ganda apabila menambah 10% zeolit SAPO-44 di dalam membran PES/PDMS.