بررسی امکان تولید نانوالیاف کربن فعال به منظور حذف آلاینده ها

در دهه اخیر نانوالیاف کربن به علت ویژگی هایی همچون مساحت سطح و نسبت طول به قطر زیاد، به عنوان جاذبی موثر در حذف آلاینده های آب و پساب، مورد توجه قرار گرفته است. افزایش تخلخل سطحی و مساحت سطح ویژه نانو الیاف کربن به وسیله روشهای فعال سازی فیزیکی و شیمیایی، سبب بالا رفتن بازده آنها در حذف آلاینده ها شده است. در این تحقیق، نانو الیاف کربن فعال در سه مرحله الکتروریسی محلول پلی اکریلو نیتریل در دی متیل فرمامید به عنوان پیش ماده، پایدارسازی نانوالیاف الکتروریسی شده و کربنیزاسیون و فعال سازی فیزیکی همزمان نانوالیاف پایدار شده در اتمسفر گاز نیتروژن، تولید شد. در هر یک از مراحل تولید، شرایط بهینه با تغییر پارامترهای موثر بر فرایند و آنالیز محصول نهایی انتخاب شد. در مرحله الکتروریسی، پارامترهای موثر بر قطر ویکنواختی وب حاصل از جمله غلظت محلول، ولتاژ اعمال شده و نرخ تغذیه به وسیله تصاویر sem مورد مطالعه قرار گرفت. اثر متغیر های فرایند پایدارسازی مانند دما، زمان ماندگاری ونرخ افزایش دما بر پیشرفت واکنش به وسیله مطالعات ftir، dscو xrdارزیابی شد. خصوصیلت سطحی نانوالیاف کربنِ متخلخل نهایی به وسیله اندازه گیری جذب نیتروژن با استفاده از معادله bet بررسی شد. نتایج نشان داد که مساحت سطح ویژه، تخلخل و حجم کلی حفره ها در طی فعال سازی فیزیکی افزایش می یابد. افزایش دمای فعال سازی از 800 به ?1200 منجر به بهبود تخلخل سطحی، حجم حفره و مساحت سطح ویژه به ترتیب تا مقادیر 60%،? cm?^3/g 532/0 و ? cm?^(2 )/g840 شد. پهنای حفره در تمام نمونه های فعال شده در حدود 7/0 نانومتر بود که وجود ساختار میکرومتخلخل را برای آنها تأیید می کند. طیف های xrd نمونه های کربنیزه شده ساختار کریستالی هگزاگونال رابا فاصله بین صفحه 368/0 نانومتر نشان داد که به فاصله بین صفحات گرافیتی (335/0 نانومتر) نزدیک است و تبدیل قابل توجه نانوالیاف اولیه رابه نانوالیاف کربن نشان می دهد.