13760

مطالعه و بررسي نانو ساختارهاي كربني براي جذب دي‌اكسيدكربن

1402

دكتر احد قائمي

در اين تحقيق به بررسي جذب دي‌اكسيدكربن با استفاده از نانوساختارهاي كربني پرداخته مي‌شود. تحقيقات در زمينه جذب دي‌اكسيدكربن با جاذب‌هاي جامد به‌ويژه در سال‌هاي اخير به طور قابل‌توجهي افزايش يافته است. نانوساختارهاي كربني به عنوان جاذب‌هاي مؤثر با ويژگي‌هاي منحصر به فرد از جمله قابليت جذب بالا، نسبت سطح به حجم زياد و خواص مكانيكي مناسب، توانسته‌اند توجه پژوهشگران را جلب كنند. اين نانوساختارها نه تنها ظرفيت‌هاي جذب قابل توجهي ارائه مي‌دهند، بلكه بهينه‌سازي ويژگي‌هايي چون اندازه سطح، توزيع اندازه منافذ و خواص شيميايي مي‌تواند ظرفيت جذب دي‌اكسيدكربن را به طرز چشم‌گيري افزايش دهد. مطالعات بسياري در اين زمينه صورت گرفته است و نتايج آن‌ها نشان‌دهنده بهبود در كارايي اين جاذب‌ها مي‌باشد، به عنوان مثال، با استفاده از فيبرهاي توخالي گرافني ظرفيت جذب غشاهاي مختلف را به‌ترتيب 76، 93 و 117 ميلي‌مول بر گرم در دماهاي 25 درجه سانتي‌گراد و فشار 1.4 بار گزارش شده‌است؛ اندازه حفرات در اين تحقيق بين 16 تا 73 نانومتر و ضخامت متوسط لايه گرافن 167.5 آنگستروم بود. درتحقيقي ديگر با افزودن سه غلظت جزئي نانولوله‌هاي كربني، 2.5، 5 و10 درصد وزني به جاذب‌هاي كلسيم‌اكسيد/زيركونيوم با نسبت مولي 15/1 و 30/1، ظرفيت جذب دي‌اكسيدكربن را از 2.01 و 1.96 به 2.92 و 3.01 گرم دي‌اكسيدكربن بر گرم جاذب افزايش دادند. همچنين در تحقيقي ديگر، با استفاده از برگه‌هاي داده با روش فعال سازي شيميايي با پتاسيم هيدروكسيد، به سنتز كربن‌ متخلخل كه عمدتا از ميكرومنافذ در محدوده 0.7-0.9 نانومتر حاصل شد كه عمدتا به جذب دي‌اكسيدكربن در فشار پايين كمك ‌مي‌كند و ظرفيت جذب 6.4 ميلي‌مول بر گرم در دما صفر درجه سانتي‌گراد و فشار 1 بار گزارش كردند. در نهايت، استفاده از نانو ساختارهاي كربني به‌عنوان جاذب‌هاي مؤثر نه‌تنها به كاهش اثرات منفي دي‌اكسيدكربن بر محيط زيست كمك مي‌كند، بلكه فرصتي براي توسعه فناوري‌هاي پايدار و تجديدپذير فراهم مي‌آورد. اين نتايج مي‌توانند به بهبود كارايي فناوري‌هاي موجود و كاهش هزينه‌هاي عملياتي در سيستم‌هاي جذب دي‌اكسيدكربن منجر شوند.

9/25/2024 12:00:00 AM

83733

1403/07/07

Study and Analysis of Carbon Nanostructures for Carbon Dioxide Capture

نانوساختار , جذب سطحي , جاذب پايه كربني , دي‌اكسيدكربن

carbon dioxide , nanostructure , adsorption , carbon based adsorbent