-
شماره ركورد
30710
-
پديد آورنده
سجاد نظري
-
عنوان
مطالعه تجربي كامپوزيت پايه پلي آنيليني براي جذب و حسگري كربن دي اكسيد
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
-
سال تحصيل
1400
-
تاريخ دفاع
1402/12/19
-
استاد راهنما
حسن فرخ زاد احد قائمي
-
دانشكده
مهندسي شيمي
-
چكيده
حذف گاز كربن دي اكسيد به عنوان عضوي از گاز هاي گلخانه اي و صنعتي يكي از موضوعات چالشي براي محققان بوده است. افزايش فعاليت هاي صنعتي، موجب ورود اين گاز به اتمسفر و افزايش دماي كره زمين شده كه به منظور جمع آوري و حذف اين گاز، روش هاي متفاوتي مورد استفاده قرار مي گيرد. جذب سطحي يكي از كارآمد ترين روش ها جهت حذف كربن دي اكسيد مي باشد. انواع جاذب ها نظير زئوليت ها، چارچوب هاي فلزي آلي و پليمر هاي متخلخل و ساختار هاي پايه كربني متعددي براي جذب سطحي كربن دي اكسيد مورد توجه پژوهشگران بوده است. در اين پايان نامه بر مبناي استفاده از روش جذب سطحي به بررسي عملكرد پليمر پلي آنيلين و كامپوزيت آن با كربن فعال پرداخته شده و موضوع حسگري گاز كربن دي اكسيد توسط اين پليمر مورد بررسي قرار گرفته است. جهت سنتز پليمر مذكور از روش اكسيداسيون آنيلين در محلول هيدروكلريك اسيد(HCl) با حضور آمونيوم پرسولفات(APS) به عنوان عامل اكسنده و با نسبت هاي برابر از نظر مولي استفاده گشت. جهت اندازه گيري ميزان جذب گاز كربن دي اكسيد و نيز بررسي شرايط عملياتي نظير دما و فشار از يك سامانه آزمايشگاهي پيشرفته داراي يك راكتور ناپيوسته استفاده شد. در اين تحقيق به منظور بررسي عناصر و پيوند هاي ماده و ارزيابي ريخت شناسي ميكروسكوپيك از روش هاي مختلف مشخصه يابي چونFTIR(طيف سنجي مادون قرمز)، XRD(طيف سنج پراش پرتو ايكس) بهره برداري شد. بيشترين ظرفيت جذب براي كامپوزيت PAni/AC در دماي25 درجه سلسيوس و فشار 9 بار با مقدار11.2ميلي مول بر گرم بدست آمد كه نسبت به PAni بهبود يافته است. هم چنين مطالعات سينتيكي و ايزوترمي براي سه جاذب انجام شد. پارامتر هاي مهم ترموديناميكي محاسبه شد كه نشانگر گرما زا و خود به خودي بودن فرايند جذب است. در انتهاي تحقيق نتايج سنجش قابليت پلي آنيلين در حسگري كربن دي اكسيد آمده است. نتايج حسگري با درصد پاسخ 29.63 نشانگر عملكرد قابل قبول اين ماده در اين آزمون دارد. هم چنين با مطالعه تاثير دما، در دماي 35 درجه سلسيوس، بيشترين ميزان پاسخ به دست آمد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/01/20
-
عنوان به انگليسي
Experimental study of polyaniline based composite for carbon dioxide adsorption and sensing
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سجاد نظري
-
چكيده به لاتين
Removing carbon dioxide as a member of greenhouse gas and industrial gases has been one of the challenging topics for researchers. The increase in industrial activities has caused this gas to enter the atmosphere and increase the temperature of the earth, so different methods are used to collect and remove this gas. Surface absorption is one of the most efficient methods to remove carbon dioxide. Various types of adsorbents such as zeolites, metal-organic frameworks and porous polymers and various carbon-based structures for the surface absorption of carbon dioxide have been of interest to researchers. In this thesis, the performance of polyaniline polymer and its composite with activated carbon is investigated based on the use of surface absorption method, and the issue of carbon dioxide gas sensing by this polymer is investigated. For the synthesis of the mentioned polymer, the method of oxidation of aniline in hydrochloric acid (HCl) solution with the presence of ammonium persulfate (APS) as an oxidizing agent and with equal proportions in terms of moles was used. An advanced laboratory system with a batch reactor was used to measure the amount of carbon dioxide absorption and to check the operating conditions such as temperature and pressure. In this research, various characterization methods such as FTIR (Infrared Spectroscopy), XRD (X-ray Diffraction Spectrometer) were used in order to investigate the elements and bonds of the material and to evaluate the microscopic morphology. The highest absorption capacity for PAni/AC composite at 25 degrees Celsius and 9 bar pressure was obtained with a value of 11.2 mmol/g, which is improved compared to PAni. Also, kinetic and isotherm studies were performed for three adsorbents. Important thermodynamic parameters were calculated, which indicate the exothermic and spontaneity of the absorption process. At the end of the research, the results of measuring the ability of polyaniline in carbon dioxide sensing are given. The sensor results with a response percentage of 29.63 indicate the acceptable performance of this material in this test.
-
كليدواژه هاي لاتين
gas absorption , carbon dioxide , polyaniline , carbon dioxide detectiob , polyaniline synthesis
-
Author
Sajad Nazari
-
SuperVisor
Dr. Farrokhzad Dr. Ghaemi
-
لينک به اين مدرک :