بررسی تجربی و تئوری جذب گاز طبیعی بر روی نانولوله های کربنی

پایان نامه
چکیده

نانولوله های کربنی با توجه به ویژگیهای سطحی منحصر بفردشان از قبیل سطح ویژه بسیار بالا ، اندازه مناسب حفرات، تخلخل یکنواخت و بی اثر بودن می تواند بعنوان یک جاذب بسیار مناسب جهت جذب گاز طبیعی به شمار رود. در این پژوهش دستگاهی برای سنجش میزان جذب گازها بر روی جاذب از طریق حجم سنجی ساخته شده است. سپس برای تست کارایی دستگاه و همچنین مقایسه میزان جذب متان بر روی نانولوله های کربنی با سایر جاذبهای مشابه، میزان جذب این گازها در کربن فعال دانه ای اندازه گیری گردید. در این پژوهش از نانولوله های کربنی با اندازه حفرات و خواص سطحی مناسب برای انجام آزمایشات جذب استفاده گردید. بیشینه جذب گاز متان بر روی نانولوله های کربنی در دمای 10 درجه سانتیگراد و فشار 50 بار معادل 31% وزنی (بیش از چهار برابر کربن فعال) گزارش شده است. ضمن ارائه نتایج تجربی ذخیره سازی متان در شرایط عملیاتی متفاوت، ایزوترم های جذب در هر دو نمونه براساس مدل های فیزیکی لانگمیر، فرندلیچ و سیپس بیان گردیده و نتایج نشان داده اند که داده های آزمایشگاهی تطابق خوبی با این سه مدل برقرار کرده اند. بررسی گرمای جذب ایزواستریک متان بر اساس معادله کلازیوس-کلاپیرون موید بالاتر بودن خاصیت هتروژنی سطح نانولوله های کربنی نسبت به جاذب کربن فعال می باشد. مطالعه سینتیکی جذب سطحی متان بر روی نانولوله های کربنی نشان داده است که داده های آزمایشگاهی به خوبی از مدلهای سینتیکی شبه درجه دوم و نفوذ بین ذره ای تبعیت می کنند. نتایج نشان داده اند میزان جذب متان بر روی نانولوله های کربنی تصفیه شده در حضور مخلوط اسید سولفوریک و اسیدنیتریک نسبت به سایر روش ها به طور چشمگیری افزایش یافته است. همچنین عملیات پیش تصفیه اسیدی در مقایسه با عملیات قلیایی در افزایش پتانسیل جذب نانولوله های کربنی موثرتر واقع شده اند. بیشینه جذب گاز متان در این تحقیق معادل42% وزنی برای نانولوله های کربنی تصفیه شده در حضور مخلوط اسید سولفوریک و اسیدنیتریک به نسبت حجمی 3به1 در دمای 10 درجه سانتیگراد و فشار 50 بار برآورد شده است. در کلیه آزمایشات جذب سطحی انجام شده، میزان جذب متان با افزایش فشار و کاهش دما افزایش یافته است.

منابع مشابه

شبیه‌سازی جذب گاز متان بر روی نانولوله کربنی آرایش یافته با اتم پالادیوم

متن کامل

بررسی نظری جذب گاز کربن مونوکسید بر روی نانولوله بورنیترید

در این کار جذب سه مولکول گازکربن مونوکسید بر روی پایدارترین نانولوله نقص دار (استون – والز) بور نیترید B64N64H16 با فرم زیگزاگ(8،0) با روش های محاسبه ایی نظریه تابع چگال بررسی شد. برای بهینه کردن جداگانه ی هریک از ساختارهای اولیه نانو لوله بور نیترید و CO و همچنین جهت بررسی جذب گاز CO، روش و مجموعه پایه B3LYP/6-31G به کار رفته است. هفت مکان جذبی برای بررسی بر هم کنش گاز با ساختار نانو در نظر گر...

متن کامل

بررسی نظری جذب گاز کربن مونوکسید بر روی نانولوله بورنیترید

در این کار جذب سه مولکول گازکربن مونوکسید بر روی پایدارترین نانولوله نقص دار (استون – والز) بور نیترید b64n64h16 با فرم زیگزاگ(8،0) با روش های محاسبه ایی نظریه تابع چگال بررسی شد. برای بهینه کردن جداگانه ی هریک از ساختارهای اولیه نانو لوله بور نیترید و co و همچنین جهت بررسی جذب گاز co، روش و مجموعه پایه b3lyp/6-31g به کار رفته است. هفت مکان جذبی برای بررسی بر هم کنش گاز با ساختار نانو در نظر گر...

متن کامل

بررسی فرآیند جذب گاز روی نانولوله های کربنی تک دیواره

باند نانولوله های کربنی تک دیواره دارای حداقل سه مکان جذب می باشند که عبارتند از : 1- میان سه نانولوله در داخل باند 2- بین دو نانولوله در خارج از باند و 3- روی سطح خارجی نانولوله و در صورت باز بودن انتهای نانولوله مکان جذب دیگری در داخل نانولوله وجود دارد. در این پایان نامه قصد داریم جذب گازهایی چون (هلیوم - هیدروژن) را روی دو مکان جذب خارجی باند نانولوله های کربنی تک دیواره بررسی کنیم. بدین من...

15 صفحه اول

شبیه‌سازی دینامیک مولکولی جذب مخلوط اکسیژن و نیتروژن روی نانومخروط‌ و نانولوله کربنی

جذب و جداسازی اکسیژن و نیتروژن توسط نانومخروط کربنی °240 بررسی شده و نتیجه­ها با نانولوله کربنی تک دیواره (10و10) مقایسه شد. مقدار جذب گازها در دما و فشارهای گوناگون با استفاده از روش دینامیک مولکولی محاسبه شد. نتیجه­ های شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که گازها در سطح خارجی و فضای خالی درونی نانومخلوط و نانولوله کربنی جذب شده‌اند. مقدار گاز جذب شده، با افزایش فشار افزایش یافته ...

متن کامل

بررسی ذخیره‌سازی گاز طبیعی به روش جذب سطحی و تشکیل هیدرات در جاذبهای کربنی مرطوب

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه مازندران - دانشکده فنی و مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023