झिल्ली विज्ञान और प्रौद्योगिकी जर्नल

अमूर्त

बायोगैस से मीथेन संवर्धन के लिए सोल-जेल प्रक्रिया द्वारा तैयार और सिलिका-पॉलीविनाइल एसीटेट पर आधारित हाइब्रिड झिल्ली

क्वेचुल्पा-पेरेज़ पी, पेरेज़-रॉबल्स जेएफ, पेरेज़-डी ब्रिटो एएफ और एविल्स-एरेलानो एलएम

जीवाश्म ईंधन के स्थान पर वैकल्पिक ऊर्जा का उपयोग या कम मात्रा में उपयोग हमारे आधुनिक समाज के सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्यों में से एक है। वर्तमान में अनुसंधान जैव ईंधन, जैसे बायोगैस के उत्पादन और उपयोग पर केंद्रित है। हालाँकि उत्पादित बायोगैस (मुख्य रूप से मीथेन, CH4 से बनी) में नाइट्रोजन, N2; कार्बन डाइऑक्साइड, CO2 और सल्फर यौगिक जैसी विभिन्न अवांछनीय गैसें होती हैं, इसलिए इन गैसों को कम करना और मीथेन गैस की सांद्रता को बढ़ाना बहुत महत्वपूर्ण है। इस संबंध में हमारा शोध समूह बायोगैस में मीथेन गैस की गुणवत्ता बढ़ाने और अन्य गैसों की सांद्रता को कम करने के लिए कुछ प्रकार की हाइब्रिड झिल्लियों पर काम कर रहा है। सिलिका (SiO2) और पॉलीविनाइल एसीटेट, PVAc पर आधारित सोल-जेल प्रक्रिया द्वारा तैयार हाइब्रिड झिल्लियों का उपयोग करके गैस पृथक्करण पूरा किया गया था। झिल्ली के लिए सामग्री SiO2 (%w/w) की विभिन्न सांद्रताओं और चार अलग-अलग विलायकों (विभिन्न मोलर अनुपातों में मेथनॉल, इथेनॉल, प्रोपेनॉल, ब्यूटेनॉल) का उपयोग करके तैयार की गई थी ताकि प्रक्रिया के लिए आवश्यक पानी और टेट्राएथिलऑर्थोसिलिकेट, TEOS; यानी सिलिका का अग्रदूत को संगत बनाया जा सके। हमने पाया कि संकर सामग्री की तैयारी के लिए उपयोग किए जाने वाले विलायक के आधार पर झिल्ली की छिद्रता बदल जाती है। विलायक के रूप में मेथनॉल का उपयोग करके सबसे अच्छी झिल्ली प्राप्त की गई थी। दूसरी ओर, जब अन्य विलायकों का उपयोग किया गया, तो प्राप्त झिल्ली खराब गुणवत्ता की थी, जिसमें बहुत अधिक सूक्ष्म दरारें दिखाई दे रही थीं, जो आंखों को दिखाई दे रही थीं, और इस कारण से उन्हें अस्वीकार कर दिया गया था। गैस पृथक्करण परीक्षणों के लिए, बायो-डाइजेस्टर स्थितियों में पाए जाने वाले कम दबाव पर शुद्ध गैसों का उपयोग संकर झिल्ली का परीक्षण करने के लिए किया गया था। परिणामों से पता चला कि विसरण गैसों का क्रम है: H2, CH4, N2 और CO2। जैसा कि दिखाया गया है, गैसों के मिश्रण का उपयोग करके इसकी पुष्टि की गई थी।