بررسی تعادل جذب دی اکسید کربن بر روی جاذب سنتزی اصلاح شده

هدف اصلی این پایان نامه به مطالعه ی تجربی جذب تعادلی دی اکسید کربن بر روی جاذب مزوروزن سیلیکایی اصلاح شده اختصاص یافته است. در این راستا، مزوروزن سیلیکایی mcm-41 با هدف بالا بردن توانایی ساختار برای جای دادن گروه عاملی بیشتر و توزیع یکنواخت آن در طول روزنه ها، در حین سنتز، اصلاح شد. سپس گروه عاملی دی آمینو سیلان بر روی ساختار توسعه داده شده پایه نشانی شده و در نهایت عملکرد جاذب در جذب دی اکسید کربن مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش به منظور اصلاح ساختار mcm-41، روزنه های مزوی ساختار منبسط و همزمان با آن فضای ماکرو در ساختار ایجاد شده است. انبساط روزنه های مزو و ایجاد فضای ماکرو به ترتیب به وسیله ی تری متیل بنزن و نانو ذرات کربن صورت گرفته است. اصلاح mcm-41 موجب سنتز ماده ای با ساختار چندگانه در ابعاد مزو و ماکرو شده که نسبت به mcm-41 خام تنها با 9% کاهش در سطح، دارای روزنه هایی با قطر و حجم 3 برابر بیشتر می باشد. این ساختار به عنوان پایه برای نشاندن گروه عاملی دی آمینو سیلان مورد استفاده قرار گرفت. عامل دار کردن پایه در سطوح مختلفِ سه عامل دما، مقدار گروه عاملی و مقدار آب، با کمک روش طراحی آزمایش ها (طراحی مرکب مرکزی) انجام گرفت و شرایط بهینه و همچنین نحوه ی اثرگذاری این عوامل بر پاسخ مشخص شد. آزمایش ها نشان داد که عامل دار شدن در دمای 100 درجه ی سانتی گراد، با افزودن cm3 11/1 دی آمینو سیلان و cm3 1/0 آب به ازای واحد جرم پایه ی سیلیکایی، شرایط بهینه برای رسیدن به بیشینه ی ظرفیت و بازده جاذب می باشند. جاذب عامل دار شده در این شرایط دارای بازدهی 80% و ظرفیت جذب mmol co2/ g solid 86/3 می باشد که یکی از بالاترین مقادیر گزارش شده برای این نوع جاذب ها است. ظرفیت جذب در حضور رطوبت و در سیکل های متعدد ثابت باقی مانده که نشاندهنده ی گزینش پذیری مناسب و پایداری جاذب می باشد. در نهایت داده های تعادلی جذب به وسیله ی روابط تجربی موجود برازش شده و اثر اصلاح ساختار بر سینتیک جذب به صورت مقایسه ای ارائه گردیده است.