مطالعه آزمایشگاهی افزایش ظرفیت نانولوله های کربنی عامل دار شده جهت جذب بخار آب از گاز در غلظت های پایین

در تحقیق حاضر ظرفیت جذب بخار آب بر روی نانولوله های کربنی عامل دار شده در غلظت های پایین بخارآب مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور گروه عاملی سولفونیک اسید جایگزین گروه عاملی هیدروکسیل که بر روی نانولوله ی کربنی خریداری شده وجود داشت، گردید. آزمایش های جذب سطحی در سامانه ی آزمایشی نشان داد که ظرفیت جذب بخارآب برای نانولوله ی کربنی هیدروکسیل دار و نانولوله ی کربنی سولفونیک اسید دار در غلظت های بالای بخار آب به ترتیب 6/2 و 8/7، و در غلظت های پایین بخارآب به ترتیب 31/0 و 01/1 میلی مول بر گرم می باشد. علت عدم بهبود ظرفیت جذب در غلظت های پایین بخار آب را می توان به تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه های عاملی سولفونیک اسید نسبت داد. به منظور جلوگیری از تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه های سولفونیک اسید، از ذرات فلزی پالادیم با میدان الکترواستاتیکی قوی در ساختمان نانولوله استفاده شد. ایزوترم های جذب سطحی نانولوله ی کربنی خریداری شده با گروه عاملی هیدروکسیل، نانولوله ی کربنی اصلاح شده با گروه عاملی سولفونیک اسید، نانولوله ی کربنی اصلاح شده با گروه عاملی سولفونیک اسید و فلز پالادیم و نانولوله ی کربنی هیدروکسیل دار اصلاح شده با پالادیم در دو دمای 15 و 24 درجه ی سانتیگراد و در فشار اتمسفریک در یک سامانه ی آزمایشگاهی ناپیوسته به دست آمد. نتایج نشان داد ظرفیت جذب بخار آب در دو دمای 15 و 24 درجه ی سانتیگراد و در رطوبت نسبی 20% به ترتیب 5/0 و 21/0، 1/1 و 7/0، 7/2 و 1/4، 22/0 و 20/0 میلی مول بر گرم می باشد. نتایج نشانگر آن است که فلز پالادیم با جداکردن گروه های سولفونیک اسید از یکدیگر سبب افزایش میزان جذب بخارآب می شود و تمایلی به جذب مولکول های بخارآب ندارد. همچنین در این پژوهش معادلات جذب سطحی متعددی با داده های آزمایشگاهی تطبیق داده شد. بهترین تطبیق با مدل های cimf و bet اصلاح شده صورت گرفت. کاربری این مدل ها با ضرائب همبستگی و پارامترهای معنادار ارزیابی شد.