17033

مطالعه و بررسي انواع جاذب هاي آب گريز در جذب دي‌اكسيد كربن

1403

دكتر احد قائمي

ندارم

در سال‌هاي اخير، افزايش غلظت دي‌اكسيدكربن در جو و حضور رطوبت در اغلب جريان‌هاي صنعتي، ضرورت توسعه جاذب‌هايي را كه در محيط‌هاي مرطوب عملكرد پايدار داشته باشند، برجسته كرده است. بسياري از جاذب‌هاي رايج مانند زئوليت‌ها، ماف‌ها و جاذب‌هاي آمينه‌دار در حضور بخار آب دچار افت شديد ظرفيت جذب، انسداد منافذ و كاهش احياپذيري مي‌شوند. از اين رو، طراحي و توسعه جاذب‌هاي آب‌گريز به‌عنوان رويكردي نوين و كارآمد براي غلبه بر محدوديت‌هاي جذب در شرايط واقعي مطرح شده است. در اين سمينار، ابتدا ماهيت آب‌گريزي، پارامترهاي مؤثر بر آن و سازوكارهاي فيزيكي و شيميايي كنترل‌كننده‌ي رفتار سطوح آب‌گريز تشريح شده است. سپس جاذب‌ها بر اساس منشأ آب‌گريزي به دو دسته «ذاتي» مانندZIF-8، ZIF-71، ZIF-68، ZIF-69، ZIF-70 و كامپوزيت‌هاي Zeolite@ZIF-8 و Carbon@ZIF-8 و «اكتسابي» كه پس از سنتز با اصلاح سطح آب‌گريز مي‌شوند، تقسيم‌بندي شده‌اند.روش‌هاي اصلي ايجاد آب‌گريزي شامل عامل‌دار كردن سطح با گروه‌هاي آلكيلي يا فلوئوردار، لايه‌نشاني سيلان‌ها، ساخت كامپوزيت‌هاي ناهمگن، كنترل مورفولوژي و طراحي ساختارهاي با انرژي سطحي پايين مورد بررسي قرار گرفته است. مطالعات تجربي پنج سال اخير نشان مي‌دهد كه اعمال اين اصلاحات مي‌تواند افت ظرفيت جاذب را در رطوبت‌هاي بالا به كمتر از 20 درصد كاهش دهد. گزارش ژانگ و همكاران نمونه‌اي شاخص از اين روند است كه در آن جاذب اصلاح‌شده توانست در حضور بخار آب بيش از 5/4 ميلي مول بر گرم دي‌اكسيدكربن جذب كند. نتايج مدل‌سازي‌هاي عددي و ديناميك مولكولي نيز نشان مي‌دهد كه ايجاد نواحي دفع‌كننده آب، رقابت بين آب و دي‌اكسيدكربن براي اشغال سايت‌هاي فعال را كاهش داده و موجب افزايش سرعت و ظرفيت جذب مي‌شود.در بخش پاياني، جاذب‌هاي مختلف از نظر ظرفيت جذب، پايداري ساختاري، مقاومت شيميايي، كارايي در محيط‌هاي مرطوب و قابليت احيا در چرخه‌هاي متعدد مقايسه شده‌اند. جمع‌بندي تحليل‌ها نشان مي‌دهد كه آب‌گريزسازي هدفمند سطوح، يك راهبرد كليدي براي توسعه نسل جديدي از جاذب‌هاي مقاوم به رطوبت است و مي‌تواند مسير دستيابي به سامانه‌هاي جذب صنعتي با بازده بالا را هموار كند. اين سمينار، چارچوبي جامع براي ارزيابي و طراحي جاذب‌هاي آب‌گريز ارائه كرده و زمينه را براي تحقيقات پيشرفته‌تر و توسعه كاربردهاي صنعتي فراهم مي‌سازد.

4/28/2026 12:00:00 AM

90274

1405/02/22