KFUPM ePrints

Development of Mixed-Matrix Membranes for Carbon Dioxide Separation

l Development of Mixed-Matrix Membranes for Carbon Dioxide Separation. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
2569Kb

Arabic Abstract

ظاهرة الاحتباس الحراري الناجمة أساسا عن ثاني أكسيد الكربون (2OC) الانبعاثات يمكن خفضها عن طريق الاستيلاء عليها و / أو عزل من غازات المداخن بعد احتراق عبر عمليات قابلة للحياة اقتصاديا مثل تكنولوجيا فصل الغاز باستخدام الأغشية مختلطة مصفوفة البوليمر المستندة (باستخدام الحاسب الآلي الشخصي). ملفقة سلسلة من باستخدام الحاسب الآلي الشخصي من خلال دمج مختلف الأطر إميدازول الزيوليت الصغيرة التي يسهل اختراقها (ZIFs: زيف-300، زيف-301، زيف-302) البلورات النانوية، أنابيب الكربون النانوية (CNTs) و / أو مجموعاتها في البوليمرات زجاجي عبر طريقة حل الصب . وقد أدرجت شحنات مختلفة من الأنابيب النانوية الكربونية و / أو ZIFs البلورات النانوية في بوليسلفون (PSF) مصفوفة للعثور على فعالية فصل باستخدام الحاسب الآلي الشخصي لإزالة 2CO من 2N - 2OC مخاليط غازية الجافة والرطبة. وباستخدام الحاسب الآلي الشخصي مرونة تقديم تشتت متجانسة من المالئة النانومترية، وتحسين البوليمر حشو التصاق بينية، وبنية مستقرة المياه الحارة كما تتميز حيود الأشعة السينية (XRD) والمسح الضوئي المجهر الإلكتروني (SEM)، والتحليل الوزني الحراري (TGA). يحلل الامتصاص الغاز جنبا إلى جنب مع ساعدت الاختبارات نفاذ الغاز الجاف والرطب لتحديد نفاذية ثاني أكسيد الكربون الأمثل وكذلك ثاني أكسيد الكربون إلى النيتروجين الانتقائية للباستخدام الحاسب الآلي الشخصي. الميزات تخلل باستخدام الحاسب الآلي الشخصي وتحسنت قليلا تحت الظروف الرطبة بالمقارنة مع تلك الجافة.

English Abstract

Global warming mainly caused by carbon dioxide (CO2) emissions can be reduced by its capture and/or sequestration from post combustion flue gases via economically viable processes such as gas separation technology using polymer-based mixed-matrix membranes (MMMs). A series of MMMs were fabricated by incorporating various hydrothermally stable microprorous zeolitic imidazole frameworks (ZIFs: ZIF-300, ZIF-301, ZIF-302) nanocrystals, carbon nanotubes (CNTs) and/or their combinations into glassy polymers via solution-casting method. Different loadings of CNTs and/or ZIFs nanocrystals were incorporated into polysulfone (PSF) matrix to find the separation effectiveness of MMMs to remove CO2 from dry and wet CO2/N2 gaseous mixtures. The flexible MMMs rendered homogeneous dispersion of nanofillers, improved polymer-filler interfacial adhesion, and hydrothermally stable structure as characterized by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and thermal gravimetric analysis (TGA). Gas sorption analyses along with dry and wet gas permeation tests helped to determine the optimized CO2 permeability as well as CO2/N2 permselectivity of the MMMs. The permeation features of MMMs were slightly improved under humid conditions as compared to dry ones.



Item Type:Thesis (PhD)
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor:Ba-Shammakh, Mohammed
Committee Members:Amin, Mohamed and Al-Harthi, Mamdouh and Binous, Housam and Hossain, Mohammad
ID Code:139743
Deposited By:MUHAMMAD SARFRAZ (g201203900)
Deposited On:24 Jan 2016 15:31
Last Modified:24 Jan 2016 15:31

Repository Staff Only: item control page