اصلاح سطح اسفنج پلی یورتان با استفاده از کربن فعال و نانولوله ی کربنی به منظور افزایش حذف نفت از آب

با گسترش روز افزون فعالیت های صنعتی از یک سو و عدم رعایت الزامات زیست محیطی از سوی دیگرسبب شده است تا در دهه های اخیر مقادیر قابل ملاحظه ای از آلاینده های هیدروکربنی به وسیله عواملی نظیر دفع و تخلیه نامناسب فاضلاب هاو پسماندهای مراکز صنعتی، پخش آلاینده ها توسط نیروگاه ها، تصادف تانکرها و نفت کش ها و موارد دیگر، وارد محیط زیست، مخصوصاً محیط های آبی شوند. در میان روش های فیزیکی جذب به علت راندمان ببیشتر مورد توجه می باشد. برای انتخاب جاذب مناسب، مهمتر ین فاکتورهایی که باید در نظر گرفته شوند عمدتا شامل ظرفیت بالای جذب نفت، جذب کمتر آب و قابلیت استفاده ی مجدد و هزینه ی کمتر می باشد . جاذب های آلی سنتزی نظیر اسفنج پلی یورتان، نانولوله ی کربنی و کربن فعال از جمله جاذب های آلی سنتزی هستند که به علت ساختار متخلخل دارای ظرفیت بالای جذب هستند ولی راندمان نامناسبی داشته و لذا نیاز به اصلاحات ساختاری و سطحی دارند. در این پروژه برای افزایش ظرفیت جذب نفت توسط اسفنج پلی یورتان و بهبود خواص آبگریزی و چربی دوستی آن، مقادیر مختلف کربن فعال و نانولوله ی کربنی چند دیواره ی کربوکسیلیک(0.5، 1، 2 و 3 درصد وزنی) برروی سطح اسفنج پیوند داده شد. مشخصه یابی جاذب های حاصل با استفاده از طیف سنجی فروسرخ (ft-ir) ، تصاویر الکترونی روبشی (sem)، آنالیز توزین حرارتی((tga و آزمایش کشش مکانیکی انجام شد. نتایج آزمایشات انجام شده نشان دهنده ی کاهش میزان جذب آب در تمامی حالات جاذب ( جاذب های اصلاح سطح شده با کربن فعال و نانولوله ی کربنی) بوده و مقدار بهینه ی کربن فعال و نانولوله ی کربنی روی سطح، 1 درصد وزنی بوده است. جاذب اصلاح شده با 1 درصد وزنی کربن فعال با جذب g/g 27.15 نفت و جاذب اصلاح شده با 1 درصد وزنی نانو لوله ی کربنی روی سطح با جذب g 24.75 بهترین جذب را در میان جاذب های اصلاح شده با کربن فعال و نانولوله ی کربنی داشته اند. ویژگی قابلیت استفاده ی مجدد از جاذب های اصلاح شده با درصد وزنی بهینه ی ماده ی کربنی روی سطح (1 درصد وزنی کربن فعال و 1 درصد وزنی نانولوله ی کربنی) طی چهار سیکل بازیابی شیمیایی و استفاده مجدد بررسی شد. نتایج حاصل نشان دادند که بعد از هر سیکل درصد جذب کاهش یافته اما بازدهی به دلیل افزایش آبگریزی بهبود یافته بود و در انتها نیز جاذب اصلاح شده با کربن فعال و با نانولوله ی کربنی 85% و % .85.45از ظرفیت اولیه ی جذب خود را حفظ نموده بودند. مطابقت داده های آزمایشگاهی با همدمای جذب لانگمویر، فروندلیچ و ردلیش-پترسون بررسی شد. همدماهای لانگمویر و ردلیش-پترسون در دو حالت برازش خطی و غیر خطی مطابقت بهتری با داده های جذب نسبت به همدمای فروندلیچ داشتند.