مطالعه آزمایشگاهی جذب تعادلی دی اکسیدکربن و دی اکسیدگوگرد بر روی نانولوله کربنی عامل دار شده

انتشار آلاینده¬های خطرناک به اتمسفر حاصل از فعالیت¬های صنعتی، محیط زیست و سلامت انسان را به خطر می¬اندازد. استفاده از روش جذب سطحی به کمک جاذب جامد به دلیل توانایی روش، ارزانی و خطرات زیست محیطی کمتر در مقایسه با سایر روش-های مرسوم مناسب می¬باشد. در این پژوهش به مطالعه آزمایشگاهی جذب¬سطحی گازهای آلاینده مهم دی¬اکسیدکربن و دی¬اکسیدگوگرد روی جاذب نانولوله کربنی چنددیواره پرداخته شده است. در بخش آزمایشگاهی، هم¬دماهای تعادلی جذب دی¬اکسیدکربن و دی¬اکسیدگوگرد به صورت تک جزئی روی نانولوله¬های کربنی چنددیواره بدون گروه عاملی و دو نوع نانولوله عامل¬دار یکی با 58/5 درصد وزنی گروه عاملی کربوکسیلی و هیدروکسیلی و دیگری با 30 درصد وزنی گروه عاملی آمینی در دو دمای 40 و 50 درجه سانتیگراد بدست آورده شده¬اند. عامل¬دار کردن نانولوله¬های کربنی به منظور پایه نشانی گروه آمینی با آمین tri انجام گرفته است. در این پژوهش اثر دما، فشار و عامل¬دار کردن نانولوله کربنی بر روی ظرفیت جذب بررسی شده است. طبق نتایج حاصل شده بیشینه ظرفیت جذب سطحی دی¬اکسیدکربن بر نانولوله کربنی بدون عامل و عامل¬دار با هیدروکسیل و عامل¬دار با آمین در دمای ? 40 و فشار 2/0 بار به ترتیب 098/0، 154/0 و 385/0 میلی مول بر گرم می¬باشد و در مورد جذب دی¬اکسیدگوگرد به ترتیب 336/0، 5/0 و 808/0 میلی مول بر گرم می¬باشد. نتایج بیانگر آن است که گروه عاملی تأثیر بسزایی بر میزان جذب و رفتار هم¬دماهای جذب هر دو گاز بر روی نانولوله کربنی دارد. همچنین جذب دی¬اکسیدکربن از یک گاز مرطوب بر روی نانولوله بدون عامل و عامل¬دار با آمین در دمای ? 26 بررسی شده است و نتایج نشان می¬دهد که حضور بخارآب همراه دی¬اکسیدکربن منجر به افزایش ظرفیت جذب دی¬اکسیدکربن می¬گردد. جهت مشخصه¬سازی جاذب از دستگاه پراش سنج x-ray xrd))، طیف¬سنج تبدیل فوریه مادون قرمز ftir))، دستگاه آنالیزور عنصری (chns) و دستگاه آنالیزور حرارتی tga)) استفاده گردید. در بخش محاسباتی، از مدل-های تعادلی فرندلیچ، لنگمویر، سیپس، تات و لنگمویر دوسایتی برای برازش داده¬های تک جزئی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از برازش داده¬های آزمایشگاهی حاکی از آن است که سطح نانولوله بدون عامل و عامل¬دار شده با هیدروکسیل و کربوکسیل همگن می¬باشد و سطح نانولوله آمینی ناهمگن می¬باشد. در ادامه جذب دو جزئی دی¬اکسیدکربن و دی¬اکسیدگوگرد و انتخاب-پذیری آنها در مخلوط دو جزئی با استفاده از تئوری محلول ایده¬آل پیش¬بینی شد.