Trimetil borat/metanol azeotropunun pervaporasyonla ayrılmasında selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) membranların performans değerlendirmesi

Abstract

Bu çalışmada trimetil borat (TMB)/metanol azeotropunu ayırmak için selüloz asetat (SA)/ polivinilpirolidon (PVP) blend membranların performansı incelenmiştir. Membranlar, Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskopisi (SEM), X-Ray difraktometresi (XRD), termogravimetrik analiz (TGA) ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. PVP oranındaki artma ile SA’nın karakteristik XRD pik şiddeti ve temas açısı küçülmüştür. Pervaporasyon prosesinde PVP oranının, besleme sıcaklığının ve beslemedeki metanol konsantrasyonunun etkisi incelenmiştir. Artan PVP oranıyla akının arttığı, seçiciliğin azaldığı gözlemlenmiştir. Besleme sıcaklığının akı üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Besleme konsantrasyonundaki metanol miktarının artması, polimer zincirlerinin daha esnek hale gelmesine neden olarak hem metanolün hem de TMB’nin difüzyonunu kolaylaştırmıştır. Ayrıca membranın tekrar kullanılabilirliği test edilmiş olup fiziksel ve kimyasal bütünlüğünü koruduğu yapılan FTIR ve SEM analizleriyle doğrulanmıştır. SA-PVP-3 membranı için en uygun çalışma koşulları, 35°C sıcaklık ve ağırlıkça %25 metanol içeren azeotrop olarak tespit edilmiştir. Bu çalışma koşulları altında akı ve seçicilik sırasıyla 302,08 g/(m2sa) ve 46,92 olarak belirlenmiştir.