12557

مطالعه وبررسي پتانسيل ليگنين به عنوان جاذب كربن دي اكسيد

1401

دكتر شاهرخ شاه حسيني

دكتر احد قائمي

گرمايش جهاني ناشي از انتشار گازهاي گلخانه‌اي به‌ويژه CO2 در سال‌هاي اخير به يك نگراني گسترده تبديل شده است. كربن‌هاي فعال به دليل تخلخل بسيار توسعه‌يافته، مساحت سطح بزرگ، ويژگي‌هاي متغير شيميايي سطح و درجه بالاي واكنش‌پذيري سطح، به‌عنوان جاذب‌ بسيار مؤثر شناخته مي‌شوند. اين خصوصيات منحصربه‌فرد كربن فعال را به ماده‌اي بسيار متنوع تبديل مي‌كند كه نه‌تنها به‌عنوان جاذب، بلكه به‌عنوان كاتاليزور و مواد الكترود موردمطالعه قرارگرفتن است. ليگنين دومين پليمر طبيعي فراوان پس از سلولوز در دنياست كه به سبب قيمت ارزان، غيرسمي بودن و زيست‌تخريب‌پذيري جايگزين مناسبي براي پلي‌ال‌هاي بر پايه نفت است.ليگنين بر اساس گونه‌هاي زيست‌توده و باتوجه‌به تركيب آنها در واحدهاي ساختاري، ممكن است به سه دسته گسترده تقسيم شوند، يعني چوب نرم، چوب سخت و ليگنين غيرچوبي يا ليگنين چمن. يك ليگنين معمولي از چوب نرم كه به آن گاياسيل يا ليگنين مخروطي نيز گفته مي‌شود.در صنعت كاغذسازي فقط از الياف سلولز و بخشي از همي سلولز چوب استفاده مي‌شود لذا بايستي الياف را از ليگنين موجود در چوب به طريقي جدا نمود كه قابل‌استفاده جهت اين صنعت باشد. براي اينكه مواد ليگنوسلولزي آماده توليد خميركاغذ و كاغذ باشند، جداسازي الياف سلولزي آنها ضروري است. براي بازيابي ليگنين يا سلولز، واكنش‌هاي شيميايي كه يكي را آزاد مي‌كند و ديگري را ترك مي‌كند، معمولاً انجام مي‌شود. بيشــتر ليگنين‌ها تنهــا در pH قليايــي در آب حــل مي‌شوند كه محدوديــت بزرگــي بــراي اســتفاده از ليگنيــن در بيشتر كاربردهاي صنعتــي اســت. به‌منظور رفــع ايــن عيــب از جايگزين نانـوذرات ليگنيـن به‌جاي ليگنيـن اسـتفاده شـده اســت. مــواد نانوســاختار به‌ويژه در بازه 1 تــا 100 نانومتــر، به دليـل افزايـش سـطح آنهـا، خـواص منحصربه‌فردي دارنـد. بسياري از پيش‌ماده‌هاي مفيد و جالب از زيست‌توده چوبي، پسماندهاي گياهي و كشاورزي، پسماندهاي زيست‌توده صنعتي به‌دست‌آمده است. جنبه مهم در ساخت كربن فعال استفاده از قسمت‌هاي مختلف گياهان ازجمله هسته، ساقه، پوسته، گل، ميوه، دانه، سنگ ميوه و برگ است؛ بنابراين، استفاده از منابع ليگنوسلولزي و پسماند مواد زيست‌توده، در سال‌هاي گذشته موردتوجه قرار گرفته است. توليد كربن فعال از زيست‌توده ليگنوسلولزي داراي مزاياي بسياري است. تبديل شيميايي گرمايي زيست‌توده آلي به گاز در دماي بسيار بالا در غياب هالوژن (عمدتا اكسيژن) به عمدتاً پيروليز ناميده مي‌شود. پيروليز، فرايندي هم‌زمان است كه هم تركيب شيميايي و هم فاز فيزيكي مواد را تغيير مي‌دهد و برگشت‌ناپذير است

10/2/2023 12:00:00 AM

80501

1402/07/30

Studying and investigating the potential of lignin as a carbon dioxide absorber

ليگنين , كربن فعال , جذب كربن دي اكسيد , پليمر طبيعي , جاذب

Lignin , activated carbon , carbon dioxide absorption , natural polymer , absorbent