Farklı tip zeolitler kullanılarak dolgulu polimerik membranlar hazırlanması ve sorpsiyon davranışlarının incelenmesi

Abstract

Organik bir polimerik yapı içerisinde dağıtılmış gözenekli parçacıklardan oluşan inorganik-organik kompozit membranlar (karışık matris membranlar) ayırma özelliklerini geliştirme potansiyeline sahiptir. Kompozit bir membranın organik-inorganik hibrid yapısı, zeolit gibi adsorpsiyon özelliğine sahip inorganik malzemenin yüksek ayırma performansıyla organik malzemenin uygun hazırlama özelliklerini bir araya getirir. Klinoptilolit, tanımlanmış çok sayıda doğal zeolit arasında en çok bulunan ve en yaygın biçimde kullanılanıdır.Bu çalışmada, çevre dostu ve enerji tasarruflu bir teknoloji olarak kullanılabilen pervaporasyon prosesinin ayırma mekanizması, sorpsiyon, difüzyon ve desorpsiyon adımlarını içerdiğinden, dolgulu poli(vinilalkol) (PVA) ve poli(dimetilsiloksan) (PDMS) membranlarla bir sorpsiyon çalışması gerçekleştirilmiştir. Çapraz bağlayıcı olarak PVA için tartarik asit, PDMS için ticari bir çapraz bağlayıcı kullanılmıştır. Farklı tip zeolit (klinoptilolit, 3A, 4A, 5A ve 13X) içeren dolgulu PVA ve PDMS membranlar hazırlanmıştır. 3A, 4A, 5A ve 13X sentetik zeolitlerdir.Sorpsiyon deneyleri, dolgulu PVA ve PDMS membanlar kullanılarak saf su, etanol, metanol ve etilasetat içinde ve etilasetat-su, etanol-su, metanol-su ve etanol-etilasetat ikili karışımlarında 30, 40 ve 50ºC'de gerçekleştirilmiştir. Dolgulu PVA membran suyu, PDMS membran ise etilasetatı tercihli olarak sorplamıştır.