In this study, the performance of cellulose acetate (SA)/polyvinylpyrrolidone (PVP) blend membranes for the separation of trimethyl borate (TMB)/methanol azeotrope was investigated. The membranes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-Ray diffractometer (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and contact angle measurements. The characteristic XRD peak intensity and contact angle of SA decreased with increasing PVP ratio. The effect of PVP ratio, feed temperature and methanol concentration in the feed were investigated in the pervaporation process. It was observed that flux increased and selectivity decreased with increasing PVP ratio. Feed temperature was found to have a positive effect on flux. The increase in the amount of methanol in the feed concentration caused the polymer chains to become more flexible, facilitating the diffusion of both methanol and TMB. Additionally, the reusability of the membrane was tested, and its physical and chemical structure integrity was confirmed by FTIR and SEM analyses. The optimum operating conditions for the SAPVP- 3 membrane were found to be 35°C temperature and azeotrope containing 25 wt% methanol. Under these operating conditions, the flux and selectivity were determined as 302.08 g/(m2h) and 46.92, respectively.
221N008
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.
221N008
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Materials Engineering (Other) |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Project Number | 221N008 |
Publication Date | June 30, 2025 |
Submission Date | November 25, 2024 |
Acceptance Date | April 5, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 10 Issue: 2 |
Journal of Boron by Turkish Energy Nuclear Mineral Research Agency is licensed under CC BY-NC-SA 4.0