| Περίληψη: | Η αφύγρανση των αερίων είναι μια από τις πιο σημαντικές διεργασίες της βιομη-χανίας (μεταφορά φυσικού αερίου, παραγωγή καθαρών ρευμάτων διοξειδίου του άν-θρακα και υδρογόνου) και βρίσκει εφαρμογή στην καθημερινότητα (αφυγραντήρες, κλι-ματιστικά συστήματα). Οι τρεις βασικές μέθοδοι αφύγρανσης αέριων ρευμάτων είναι η απορρόφηση, η προσρόφηση σε στερεά ξηραντικά υλικά και η ψύξη, βασικό μειονέ-κτημα των οποίων είναι η κατανάλωση πολύ μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας. Μια εναλ-λακτική τεχνολογία είναι η χρήση συμπαγών μεμβρανών, η οποία θεωρείται «πράσινη» καθώς δεν απαιτείται πηγή θερμότητας για θερμική αναγέννηση. Ωστόσο, στην περί-πτωση των πολυμερικών μεμβρανών, ανακύπτουν προβλήματα που συμβάλλουν στη μεί-ωση της απόδοσης τους. Ο συνδυασμός ιοντικών υγρών με την τεχνολογία των μεμβρα-νών αποτελεί στρατηγική για την αντιμετώπιση των προβλημάτων αυτών.
Μέχρι σήμερα, τα ιοντικά υγρά βασισμένα στη νικοτίνη έχουν μελετηθεί ως κα-ταλύτες σε διάφορες οργανικές αντιδράσεις αλλά ποτέ στoν διαχωρισμό και την αφύ-γρανση αερίων. Σε αυτή την εργασία, οι στηριζόμενες μεμβράνες με ιοντικά υγρά με βάση τη νικοτίνη εξετάστηκαν ως εκλεκτικές μεμβράνες διαχωρισμού υδρατμών. Πραγ-ματοποιήθηκε διερεύνηση της επίδρασης του μήκους της ανθρακικής αλυσίδας, της πα-ρουσίας αιθερικής ομάδας στην αλυσίδα και της επίδρασης του ανιόντος στα ιοντικά υ-γρά της νικοτίνης αλλά και σε πολυμερικά ιοντικά υγρά βασισμένα σε ένα πρόδρομο πολυαιθέρα με κύρια αλυσίδα βασισμένη στην πυριδίνη.
Συμπερασματικά, η αύξηση του μήκους της αλκυλικής αλυσίδας του κατιόντος συμβάλλει στην αύξηση της υδροφοβικότητας των ιοντικών υγρών, ενώ η παρουσία αι-θερικών ομάδων στην αλκυλική αλυσίδα έχει την πιο θετική επίδραση στη διαπερατό-τητα υδρατμών. Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι η διαπερατότητα είτε των στηριγμένων μεμ-βρανών είτε των πολυμερικών ιοντικών υγρών μπορεί να βελτιωθεί, επιλέγοντας ένα α-ντισταθμιστικό ανιόν με υψηλή υδροφιλικότητα. Oι μεμβράνες με τα πιο υδρόφιλα ανιό-ντα ([ΕtOEtNic][MeSO3]/PVDF και PIL-MeSO4) εμφάνισαν την υψηλότερη διαπερατό-τητα υδρατμών (1.46 x 106 και 1.84 x 105 Barrer στους 30 oC αντίστοιχα) και εκλεκτικό-τητα Η2Ο/αερίων. Η απόδοση αυτών των μεμβρανών όσον αφορά τις ιδιότητες διαπερα-τότητας υδρατμών είναι από τις υψηλότερες που έχουν αναφερθεί στη βιβλιογραφία.
|
|---|
