20741

۲۰۷۴۱

توليد نانوالياف پلي آكريلونيتريل حاوي نانوذره كربن فعال با روش الكتروريسي به عنوان نانو فيلتر براي حذف آلاينده¬هاي SO2، CO2 و CH4 از هوا

كارشناسي ارشد

شيمي تجزيه

۹۵-۹۶

۱۳۹۸/۰۳/۲۸

دكتر منصور انبياء

دكتر افسانه سادات لاريمي

شيمي

چكيده: در پايان نامه حاضر، هيبريد نانوالياف پليمري بر پايه پلي آكريلو نيتريل با درصدهاي وزني مختلف ذرات كربن فعال به عنوان فيلتر جاذب گازهاي شيميايي سنتز شده است. نانوالياف PANبا ساختار يكنواخت و با ميانگين قطر الياف nm 273 و با استفاده از روش الكتروريسي جمع¬آوري شد. كربن فعال با استفاده از تفاله چاي به عنوان پيش ماده با به كارگيري دو روش فعال¬سازي متفاوت (فعال¬سازي شيميايي و استفاده از امواج مايكروويو) و همچنين استفاده از اسيد فسفريك به عنوان عامل فعال¬سازي سنتز شد. نتايج به دست آمده نشان مي¬دهد كه استفاده از امواج مايكروويو سبب ارتقاي مساحت سطح، اندازه و حجم حفرات كربن فعال (به ترتيب m2g-1 15ر759، nm 23ر4 و cm3g-180ر0) مي¬گردد. هيبريد نانوالياف (PAN/AC) با غلظت‌هاي متفاوت محلول كربني (wt% 3 و 5) و با استفاده از روش الكترواسپري تهيه و در ادامه به منظور بررسي ظرفيت جذب و انتخاب¬پذيري نسبت به گازهاي SO2، CO2 وCH4 ، مورد ارزيابي قرار گرفت. مطالعه ايزوترم جذب نشان مي¬دهد كه افزايش مساحت سطح كربن فعال سبب بهبود ظرفيت جذب در هيبريد نانواليافPANNF@ACM-H از mmol g-1 5ر11، 5ر8 و 5 به mmol g-1 5ر12، 5ر9 و 6 در PANNF@ACN-H به ترتيب براي گازهاي SO2، CO2، در دماي K 298 و فشار bar 20 شده است. واژه‌هاي كليدي: آلودگي هوا، هيبريد نانوالياف، الكتروريسي، جذب سطحي، كربن فعال، الكتروريسي

1398/04/02

Fabrication of Polyacrylonitrile Nanofiber Containing Activated Carbon Nanoparticles by Electrospinning Process as Nanofilter for Removal SO2, CO2 and CH4 Polutions from Air

6/17/2020 12:00:00 AM

ABSTRACT: In the present report, the nanofibrous filter media based on polyacrylonitrile (PAN) with different percentages of activated carbon particles as gas adsorbent was produced. Uniform PAN nanofiber mats (average diameter 273 nm) were fabricated via electrospinning process after optimization of different parameters. Waste tea-based activated carbon was synthesis by two methods, chemical activation and microwave radiation energy using phosphoric acid (H3PO4) as the activation agent. It was found that the maximum surface area, average pore diameter and total pore volume of AC (759.15 m2 g-1, 4.23 nm 0.80 cm3 g-1 respectively) achived by using microwave radiation energy. Nanofiber hybrid (PAN/AC) preparated by two different amounts of AC solution (3 and 5 wt%) and electrospray procces used to indicate the adsorption capacity and selectivity of SO2, CO2 and CH4. Investigation of adsorption isotherms shows that enhancement in the surface of the activated carbon cause the improvement of SO2, CO2 and CH4 adsorption performance of PANNF@ACM-H and PANNF@ACN-H from 11.5, 8.5, 5 to 12.5, 9.5, 6 mmol g-1 respectively at 21 bar and 298 K. Keywords: Air pollution, hybrid nanofiber, electrospinning, adsorption, activated carbon,